ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA DE TELECOMUNICACIONES LA SALLE

TRABAJO FINAL DE MÁSTER

MÁSTER EN TECNOLOGÍAS PARA LAS SMART CITIES Y SMART GRIDS

Monitorización de plantas de

producción de electricidad

con energía solar

ALUMNO PROFESORES PONENTES

Javier Gómez Ramon Martín de Pozuelo Pere Soria

1

ACTA DE EVALUACIÓN DEL TRABAJO FINAL DE MÁSTER

Reunido el Tribunal calificador en el día de la fecha, los alumnos:

Javier Gómez

Expusieron su Trabajo Final de Máster, el cual trató sobre el siguiente tema:

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Terminada la exposición y respuestas por parte de los alumnos a las objeciones formuladas por los Sres. miembros del tribunal, éste valoró el mencionado Trabajo con la calificación de:

Barcelona,

VOCAL DEL TRIBUNAL VOCAL DEL TRIBUNAL

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

2

3

ABSTRACT

En el desarrollo de este trabajo se decidió realizar un estudio de la situación actual de la monitorización en los parques solares y como podría estar evolucionando, enfocándose especialmente en las tecnologías para la medición de corriente en los strings. Se quería ver que tendencias había en el mercado y de esta manera poder encontrar las características que podrán tener los equipos de la siguiente generación.

Se realizó una búsqueda de información sobre empresas, ingeniería, asociaciones, etc. implicadas en grandes proyectos (Identificando en qué lugares estaban involucradas las diferentes compañías) para poder luego establecer contacto e informarse de que tecnologías se estaban implantando con mayor frecuencia en los parques solares y bajo qué criterios, también se intentó indagar en como esperan que fueran o que cualidades deberían tener los productos de monitorización en los próximos años.

Lo que se pretende es entender la situación del mercado utilizando la información obtenida y la consultada por la web para así identificar cuáles son las características más demandadas hoy en día en cuanto a monitorización en los parques fotovoltaicos. Introducirse en el mercado solar fotovoltaico para detectar que tendencias hay en cuanto a la medición de corriente y que productos usa cada compañía. PALABRAS CLAVE

String, Parque Solar, Corriente, Monitorización, productos, generación, medición.

i

ÍNDICE 1 OBJETIVO Y ALCANCE DEL PROYECTO ...... 1

1.1 ALCANCE DEL PROYECTO ...... 1 1.2 OBJETIVOS OPERATIVOS ...... 1 1.3 OBJETIVOS PERSONALES ...... 1 2 INTRODUCCIÓN ...... 2

2.1 ESTADO DEL SISTEMA ELÉCTRICO ...... 3 2.2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS ...... 11 2.2.1 La energía ...... 11 2.2.2 La energía Solar ...... 11 2.2.3 La energía solar fotovoltaica ...... 11 2.2.4 Célula solar fotovoltaica ...... 11 2.2.5 Panel Solare fotovoltaico ...... 12 2.2.6 Inversor ...... 12 2.2.7 Tipos de sistemas ...... 12 2.2.8 Principio de funcionamiento ...... 12 2.2.9 Las plantas solares ...... 13 2.3 LA MONITORIZACIÓN ...... 15 2.4 LA MEDICIÓN DE LA CORRIENTE ...... 16 3 PROYECTOS DE SOLAR FOTOVOLTAICA NACIONALES E INTERNACIONALES...... 17 3.1 VELAENERGY ...... 17 3.2 ENEL GREEN POWER ...... 19 3.2.1 Otros proyectos de ENEL ...... 20 3.3 ACCIONA ...... 21 3.4 TSOLAR ...... 22 3.5 ...... 24 3.6 FRV ...... 25 3.7 TBEA SUNOASIS ...... 26 3.8 TSK ...... 27 3.9 OTROS PROYECTOS DE GRAN ENVERGADURA ...... 28 4 ANÁLISIS DEL MERCADO FOTOVOLTAICO ...... 29

4.1 BÚSQUEDA EN EL MERCADO ...... 30 4.1.1 CIRCUTOR ...... 30 4.1.2 SMA...... 30 4.1.3 AROS ...... 31 4.1.4 Meteo Control ...... 31 4.1.5 MONSOL ...... 37 4.2 TABLA DE COMPARACIÓN ...... 38 4.3 RESULTADOS ...... 46 4.3.1 Búsqueda en el mercado ...... 46 4.3.2 Contacto con las empresas del sector ...... 46 5.1 ANÁLISIS ...... 49 5.2 RED WIRELESS PARA TRANSMISIÓN DE DATOS EN LOS PARQUES SOLARES ...... 49 5.3 PROPUESTA DE LA RED DE COMUNICACIONES ...... 50 5.3.1 WiFi ...... 51 5.3.2 WiMax...... 51 5.3.3 SIGFOX ...... 51 5.3.4 802.11ah ...... 52 5.3.5 GPRS...... 52 5.4 VIABILIDAD DE HACER SALTOS ENTRE CUADROS HASTA LLEGAR AL INVERSOR...... 52 5.5 PROPUESTA DEL SISTEMA DE MEDICIÓN ...... 55 6 CONCLUSIONES ...... 57

ii

ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1.- Potencia instalada según tipo de energía en la península en 2015...... 6 Gráfico 2.- Cobertura de la demanda según tipo de energía en la península durante 2015...... 7 Gráfico 3.- Potencia instalada según tipo de energía en las Islas Baleares en 2015...... 8 Gráfico 4.- Cobertura de la demanda según tipo de energía en las Islas Baleares durante 2015...... 8 Gráfico 5.- Potencia instalada según tipo de energía en las Islas Canarias en 2015...... 9 Gráfico 6.- Cobertura de la demanda según tipo de energía en las Islas Canarias durante 2015...... 9 Gráfico 7.- Evolución de las energías renovables durante los últimos años en la península...... 10

iii

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.- Evolución de la demanda energética en la península...... 3 Figura 2.- Conexión en serie de módulos fotovoltaicos...... 13 Figura 3.- Conexión en paralelo de módulos fotovoltaicos...... 13 Figura 4.- Conexión mixta de módulos fotovoltaicos...... 14 Figura 5.- Mapa de España con los parques solares en propiedad de Velaenergy...... 17 Figura 6.- Mapa de Europa con los parques solares que gestiona Velaenergy...... 18 Figura 7.- Mapa del Mundo con las instalaciones de TSOLAR...... 22 Figura 8.- Mapa del Mundo con las instalaciones de FIRST SOLAR...... 24 Figura 9.- Mapa con las instalaciones de FRV...... 25 Figura 10.- Mapa con las instalaciones de FRV...... 26 Figura 11.- Stringbox AROS...... 31 Figura 12.- Solución integral Meteocontrol...... 32 Figura 13.- Caja de monitorización de strings...... 32 Figura 14.- I’catcher. Fuente: https://www meteocontrol.com/es/ ...... 33 Figura 15.- Cuadro de estación de datos Meteocontrol. Fuente: https://www meteocontrol.com/es/ ...... 34 Figura 16.- blue’Log X-Series Meteocontrol. Fuente: https://www meteocontrol.com/es/ ...... 34 Figura 17.- Aplicación web Meteocontrol (VCOM). Fuente: https://www meteocontrol.com/es/ ...... 35 Figura 18.- Equipo medidor de corriente de strings Monsol...... 37 Figura 19.- 32 strings de 20 módulos cada uno ...... 53 Figura 20.- Parque solar de 820x460m aproximadamente ...... 54

iv

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1.- Balance eléctrico anual. Datos extraídos de la web: www.ree.es ...... 4 Tabla 2.- Potencia instalada. Datos extraídos de la web: www.ree.es ...... 5 Tabla 3.- Parques Solares de Velaenergy en España ...... 17 Tabla 4.- Parques Solares gestionados por Velaenergy ...... 18 Tabla 5.- Parques solares de ENEL ...... 19 Tabla 6.- Parques solares de ACCIONA ...... 21 Tabla 7.- Parques solares de TSOLAR ...... 22 Tabla 8.- Parques solares de FRV ...... 25 Tabla 9.- Parques solares de FRV en EEUU y otros proyectos ...... 26 Tabla 10.- Parques solares de TSK. Fuente:. www.grupotsk.com/ ...... 27 Tabla 11.- Módulos de transformadores Circutor ...... 30 Tabla 12.- Modelos Stringbox SMA ...... 31 Tabla 13.- Accesorios SMA ...... 31 Tabla 14.- Accesorios Monsol ...... 37 Tabla 15.- Tabla de comparación 1 ...... 38 Tabla 16.- Tabla de comparación 2 ...... 40 Tabla 17-. Tabla de comparación 3 ...... 42 Tabla 18.- Tabla de comparación 4 ...... 44

v

vi

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

1 OBJETIVO Y ALCANCE DEL PROYECTO

1.1 Alcance del proyecto

El objeto de este proyecto se basa en el estudio de la monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar, se trata de realizar un análisis de las soluciones actuales que ofrece el mercado y que se aplican actualmente en los parques solares que se están desarrollando en los diferentes países del mundo. A partir de la información recogida y de los análisis realizados se pretende definir qué características deberán tener estos equipos para cubrir las necesidades del mercado.

Se pretende realizar una propuesta de mejora para las plantas solares tras conocer que problemas encuentran actualmente los agentes implicados en la construcción y gestión de las plantas. La Monitorización y el control de variables en los parques solares fotovoltaicos se han convertido en una herramienta indispensable para gestionar de manera eficiente los equipos y sistemas y así mejorar la productividad de los parques.

1.2 Objetivos operativos

Para poder entender en qué estado se encuentra el mercado de la energía solar fotovoltaica y poder realizar una propuesta de innovación respecto a lo que se puede encontrar hoy en día, hay que realizar primero unas tareas de recopilación de información.

Principalmente se pretende realizar una búsqueda de los equipos que se ofertan actualmente en el mercado y que características tienen de diferente cada uno. Esto nos ayudara a ver las diferentes opciones que hay actualmente desde el punto de vista de los fabricantes.

Por otro lado, también se pretende ponerse en contacto con compañías del sector que nos puedan ayudar a entender por qué se está apostando en la actualidad. En este punto tanto fabricantes como gestores y promotores de parques son objeto de estudio. El punto de vista de cada uno de los agentes implicados es un punto a tener en cuenta para comprender mejor el estado del mercado. Para poder entender mejor el uso de la monitorización en los parques también se busca que datos son importantes monitorizar y por qué, cuales son en los que se fijan los propietarios y cuales los que se muestran realmente. Con todos estos datos se pretende poder enfocar una propuesta de mejora dentro del sector.

1.3 Objetivos personales

Los objetivos que se marcan a nivel personal tienen que ver con el desarrollo del Máster, se pretende poder realizar una propuesta que pueda estar en el marco de la innovación y la Smart Grid, en este aspecto la monitorización es un factor importante y entender el uso que se le da a los datos que se recogen es un punto a tener en cuenta.

Las energías renovables son un campo que debe ir tomando más fuerza de cara al futuro y la gestión de esta energía es una de las vías para que se puedan ver cada vez más. El comprender el funcionamiento de todo este sector puede ayudar de cara al futuro en este ámbito y en otros distintos. El hecho de que la energía solar fotovoltaica pueda ser una alternativa para poder reducir la contaminación en nuestro plantea y mantener el medio ambiente en niveles habitables para todos es una motivación más que suficiente para informarse e intentar concienciar a la gente del uso de las renovables.

Autor: Javier Gómez 1

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

2 INTRODUCCIÓN

En la actualidad se vive con la creciente preocupación de que será de nuestro planeta en el futuro, los combustibles fósiles principal fuente de energía están perjudicando gravemente nuestra atmosfera y generando el más que conocido efecto invernadero, para evitar este efecto de cambio climático y aumento de temperaturas se necesita hacer uso de energías renovables que no tengan tanto impacto en el medio ambiente. Energías como la biomasa, la eólica y la solar han crecido en los últimos años hasta llegar a llevarse un parte del pastel del mercado de generación en muchos países.

Una de estas tecnologías limpias y respetuosas con el medio ambiente es la solar fotovoltaica la cual se prevé que siga creciendo. En 2012 se instaló una potencia solar fotovoltaica de 31.095 MWp, con una inversión superior a 100.000 M€. La Asociación Europea de la Industria Solar Fotovoltaica (EPIA) estima que en 2020 habrá 350 GWp instalados a nivel mundial, y para el 2030 la estimación asciende hasta los 1.200 GWp. A 2050 se prevé un parque fotovoltaico de 3.000 GWp, suponiendo, ello, una facturación de unos 4 billones de euros.

Hoy en día existen numerosos agentes que intervienen en el campo de las energías renovables y especialmente en el de la energía solar fotovoltaica. Los propietarios de las plantas se muestran preocupados por conocer datos y obtener información acerca de sus plantas. La información que desean obtener los propietarios de las plantas son básicamente datos de producción, que es lo que les reporta directamente al factor económico y también los datos relativos a fallos y averías en la propia planta que afectan al rendimiento de la misma.

A lo largo de los últimos años muchas empresas han apostado por invertir en los parques solares de gran potencia. El Tamaño de muchos de estos parques hace necesario llevar un control exhaustivo de las variables que dependen del buen funcionamiento del sistema para así lograr un funcionamiento óptimo del parque. Por estas razones la monitorización se ha convertido en un punto vital para gestionar los parques solares y así hacerlos más eficientes.

En la toma de medidas se han usado sistemas de medición implantados en lugares como contadores o inversores, pero para saber lo que realmente sucede en el parque solar es necesario tener medidas de cada String1 del parque. Por eso lo que se pretende en este trabajo es ahondar más en los equipo de medición para la monitorización que se usan en el mercado actualmente.

Tanto el personal de mantenimiento como el propietario y los gestores de la planta deben conocer los datos referentes a posibles fallos o averías, esta información que se puede obtener de diferentes puntos es básica para que se puedan solventar los errores en el menor tiempo posible. Las causas de las averías en las plantas solares pueden ser múltiples, desde células de un panel que puedan haberse averiado, conexiones eléctricas, cables averiados, puntos calientes hasta suciedad en un módulo. Es interesante también conocer fallos relativos a caídas de sistema, errores de comunicación o caídas de la producción que implican a los equipos de medición o a puntos tan importantes como pueden ser los inversores.

El hecho de tener todos estos datos y saber cómo de productiva es una planta solar permite a su vez que una entidad bancaria pueda analizar el proceso para controlar que la inversión que se ha realizado está en condiciones de cumplirse a medida que van obteniendo estos datos.

1 Un String es cada una de las hileras de módulos fotovoltaicos conectados en serie que hay en un parque solar.

Autor: Javier Gómez 2

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

2.1 Estado del sistema eléctrico

El sistema eléctrico es bastante complejo, entran en juego múltiples agentes los cuales cada uno actúa de diferente forma. La forma de generar energía de cada una de las fuentes de que disponemos se hace de forma distinta y es por eso que por ejemplo la hidráulica al ser más fácil de generar y regular se usa en los picos de demanda. Las energías renovables tienen la peculiaridad que no podemos generar energía con ellas cuando nosotros queramos, por eso en las horas en las que pueden producir son cuando entran en el sistema. En el caso de la energía solar todas las plantas producen al mismo tiempo que son durante las horas de sol, por ejemplo las eólicas producen cuando hay viento y dependen más de la localización geográfica, todo esto implica que la gestión del sistema sea complicado. Pese a toda la complejidad del sistema todos los tipos de generación tienen su espacio y el hecho de que entren en el abastecimiento de la demanda depende del mercado eléctrico y de la situación propia de la demanda.

La energía solar dentro del mercado eléctrico aún ocupa un espacio pequeño que se espera que pueda ir aumentando a lo largo de los años, el problema de las inserción en el sistema de las energías renovables es que no son gestionables, esto complica la previsión de la generación y hace que haya más paros y arranques de las centrales que se encargan de regular como pueden ser las de ciclo combinado.

Ante la entrada de las renovables en el sistema es necesario instalar más potencia para cubrir los casos de baja generación o de baja disponibilidad de los recursos renovables. Se necesitaran energías tipo la hidráulica y la de los ciclos combinados para poder gestionar las oscilaciones que las renovables introducen en el sistema. También es necesaria esta potencia para cubrir las horas de mayor demanda del año así como debido a su arranque rápido el poder responder rápidamente a las variaciones del sistema.

Según los datos provisionales que presenta Red eléctrica de España (REE) para 2015 en su avance anual en referencia al sistema eléctrico español la demanda energética durante 2015 ha crecido después de haber estado 4 años consecutivos descendiendo. En el mercado de la generación las energías renovables han sufrido un descenso respecto al año anterior debido a la baja producción hidráulica. En la siguiente figura podemos observar la evolución del crecimiento de la demanda en España durante los últimos 4 años.

Figura 1.- Evolución de la demanda energética en la península. Datos extraídos de la web: www.ree.es

Autor: Javier Gómez 3

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

La demanda eléctrica durante 2015 ha sido de 263.094 GWh lo que supone un crecimiento de un 1,9% respecto a 2014. Pese a que en el mercado se están tomando medidas para la eficiencia energética y la reducción de consumo el hecho de que la demanda sea mayor va también relacionada al crecimiento económico que en líneas generales se observa en el país. Se espera que la tendencia siga aumentando moderadamente y ya que con el tiempo se espera más demanda de potencia como por ejemplo con la llegada del vehículo eléctrico, o la apuesta por los trenes de alta velocidad en este país. Con esto el consumo aumentará pero a nivel industrial se tenderá a bajar el consumo con la optimización de los procesos y las propuestas de eficiencia que se están llevando a cabo en la actualidad. Siguiendo el resumen anual de REE el balance energético en nuestro país queda así:

Tabla 1.- Balance eléctrico anual. Datos extraídos de la web: www.ree.es

BALANCE ELÉCTRICO ANUAL Sistemas no Sistema Peninsular Total nacional Peninsulares GWh %14/15 GWh %14/15 GWh %14/15 Hidráulica 25.733 -28,2 0 - 25.733 -28,2 Nuclear 56.796 -1 - - 56.796 -1 Carbón 54.533 23,8 2.119 -12,3 56.672 21,9 Fuel/gas (2) - - 6.891 3,4 6.891 3,4 Ciclo Combinado (3) 26.086 18,2 4.131 7,1 30.217 16,6 Consumos generación (4) -7.087 8 -751 -0,5 -7.838 7,1 Hidroeólica - - 9 - 9 - Resto hidráulica (5) 5.659 -19,9 4 2,2 5.663 -19,9 Eólica 47.984 -5,3 432 9,1 48.380 -5,2 Solar fotovoltaica 7.861 0,8 402 -0,7 8.264 0,7 Solar térmica 5.158 4 - - 5.158 4 Térmica renovable 4.921 4,3 10 -10,1 4.930 4,3 Cogeneración y resto 26.845 4,9 339 16,6 27.184 5 Generación neta 254.473 0,4 13.585 2,2 268.057 0,4 Consumos en bombeo -4.497 -15,6 - -4497 -15,6

Enlace Península Baleares (6) -1.328 2,3 1328 2,3 0 - Intercambios internacionales -467 -86,3 - - -467 -86,3 (7) Demanda 248.197 1,9 14.913 2,2 263.094 1,9 (1) Asignación de unidades de producción según combustible principal (2) En el sistema eléctrico de Baleares se incluye la generación con grupos auxiliares (3) Incluye funcionamiento en ciclo abierto. En el sistema eléctrico de Canarias utiliza fuel y gasoil como combustible principal (4) Consumos en generación correspondientes a la producción hidráulica, nuclear, carbón, fuel/gas y ciclo combinado. (5) Incluye todas aquellas unidades menores de 50MW que no pertenecen a ninguna unidad de gestión hidráulica (UGH). (6) Valor positivo: entrada de energía en el sistema; valor negativo: salida de energía del sistema (7) Valor positivo: saldo importado; valor negativo: saldo exportado.

Como se puede observar la eólica y la hidráulica han sufrido un descenso durante el año 2015, la solar fotovoltaica se mantiene prácticamente igual y pese al aumento de la demanda las energías renovables se mantiene o han reducido su aportación, sería bueno que se pudiera gestionar el sistema para mejorar esto y que las renovables pudiesen aportar más en la cobertura de la demanda.

Autor: Javier Gómez 4

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Como comentábamos la diferencia de la potencia instalada con respecto al año anterior no es muy grande. Se ha limitado la construcción de nuevas centrales debido al hecho de que la red que tenemos está sobredimensionada y podemos abastecer picos de demanda sin problemas. En cuanto a la potencia instalada en generación se ha visto un crecimiento durante 2015. 108.299MW, 0,4% más que en 2014. Crecimiento de potencia instalada en hidráulica sobre todo, por lo que la solar fotovoltaica se mantiene con poco crecimiento.

Tabla 2.- Potencia instalada. Datos extraídos de la web: www.ree.es

POTENCIA INSTALADA A 31 DE DICIEMBRE DE 2015 Sistemas no Sistema Peninsular Total nacional Peninsulares MW %14/15 MW %14/15 MW %14/15 Hidráulica 18.668 4,9 1 0,0 18.669 4,9 Nuclear 7.866 0,0 - - 7.866 0,0 Carbón 10.972 0,0 510 0,0 11.482 0,0 Fuel/gas 0 -100,0 8.784 -0,02 2.784 -15,8 Ciclo Combinado (1) 25.348 0,0 1.851 0,0 27.199 0,0 Hidroeólica - - 12 0,0 12 0,0 Resto hidráulica (2) 2.109 0,0 0,5 0,0 2.109 0,0 Eólica 22.845 0,0 158 0,0 23.003 0,0 Solar fotovoltaica 4.423 0.5 244 0,3 4.667 0,5 Solar térmica 2.300 0,0 - - 2.300 0,0 Térmica renovable 984 0,0 5 0,0 989 0,0 Cogeneración y resto 7.098 0,0 121 0,0 7.219 0,0 Total 102.613 0,4 5.686 -0,1 108.299 0,4

(1) Incluye funcionamiento en ciclo abierto. En el sistema eléctrico de Canarias utiliza Fuel y gasoil como combustible principal. (2) Incluye todas aquellas unidades menores de 50MW que no perteneciendo a ninguna unidad de gestión hidráulica (UGH).

La potencia máxima instantánea se registró el 4 de febrero a las 19:56h con 40.726 MW en la península un 10,4% inferior al record de 45.450MW alcanzado el 17 de diciembre de 2007. La demanda máxima también se produjo el 4 de febrero entre las 20h y las 21h con 40.324MWh. Esto nos indica hasta qué punto tenemos potencia instalada para cubrir estos picos.

En el siguiente gráfico se puede observar la potencia instalada a 31 de diciembre del 2015 en la península según el tipo de energía empleada.

Autor: Javier Gómez 5

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Gráfico 1.- Potencia instalada según tipo de energía en la península en 2015. Datos extraídos de la web: www.ree.es

Podemos observar que las energías renovables ocupan prácticamente la mitad de la potencia instalada, debido a la hidráulica y al gran crecimiento de las eólicas, la solar fotovoltaica está por debajo del 5% un hecho que implica que tampoco sea una de las que cubra mucha parte de la demanda. El hecho de que las decisiones políticas no acompañen a la aparición o a la inversión en nuevos parques solares hace que estén en un nivel tan bajo, con retornos más cortos de las inversiones esto podría cambiar. En este aspecto el hecho de monitorizar y hacer seguimiento en las plantas solares puede hacer que aumente la productividad y de la misma forma hacer que los retornos sean más cortos pese a requerir una inversión más alta. Lo que es un hecho es que la energía solar fotovoltaica tiene margen para crecer en España y que está bastante por debajo de lo que puede llegar a aportar, tiene un hándicap importante y es que solo producen durante las horas de sol, y lo hacen todas al mismo tiempo. Aun así pueden asumir más parte del mercado eléctrico sin desestabilizar el sistema.

Autor: Javier Gómez 6

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

En el siguiente grafico se detalla que parte de la demanda se cubre con cada tipo de generación, aquí es donde vemos realmente la aportación que hacen cada una de las energías en el sistema.

Gráfico 2.- Cobertura de la demanda según tipo de energía en la península durante 2015. Datos extraídos de la web: www.ree.es

En las Islas Baleares gráficos 3 y 4 se puede observar que, las turbinas de gas y los ciclos combinados ocupan gran parte de la potencia instalada, la solar fotovoltaica ocupa un 3,10%, al ser un sistema insular que no contiene tanta demanda el hecho de meter en la generación a la eólica y la fotovoltaica es más difícil porque la eólica es difícil de controlar por sus oscilaciones y la solar solo puede producir cuando hay sol así que al ser un sistema tan pequeño por el momento solo entran de apoyo y no ocupan un gran lugar, como se ve tanto en potencia instalada como en demanda lo que predomina son los combustibles fósiles. Otro punto muy importante en las islas es su enlace con la península del cual hace uso para servir hasta un 22,8% de la demanda.

En las Islas Canarias gráficos 5 y 6 se puede observar que encontramos un caso muy parecido al de las Islas Baleares, gran potencia instalada con generaciones a partir de combustibles fósiles la demanda igualmente se cubre mayoritariamente con este tipo de generación. La energía solar y eólica en comparación con baleares su protagonismo en porcentaje de cobertura de demanda y potencia instalada es ligeramente mayor, pero por la misma razón que en baleares se usan como apoyo al sistema insular.

Autor: Javier Gómez 7

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Gráfico 3.- Potencia instalada según tipo de energía en las Islas Baleares en 2015. Datos extraídos de la web: www.ree.es

Gráfico 4.- Cobertura de la demanda según tipo de energía en las Islas Baleares durante 2015. Datos extraídos de la web: www.ree.es

Autor: Javier Gómez 8

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Gráfico 5.- Potencia instalada según tipo de energía en las Islas Canarias en 2015. Datos extraídos de la web: www.ree.es

Gráfico 6.- Cobertura de la demanda según tipo de energía en las Islas Canarias durante 2015. Datos extraídos de la web: www.ree.es .

Autor: Javier Gómez 9

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Por otro lado también podemos hacer una análisis de cómo han evolucionado las energías renovables durante los últimos años y ver la producción de cada tipo y cuanto han crecido en su conjunto, en este aspecto en el informe de REE de 2015 también podemos obtener esta información. El siguiente cuadro extraído de dicho informe se puede observar todo este crecimiento:

EVOLUCIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LAS ENERGIAS RENOVABLES EN LA PENÍNSULA

1. No incluye la generación de bombeo.

Gráfico 7.- Evolución de las energías renovables durante los últimos años en la península. Fuente: ww.ree.es

Pese a que en 2015 la producción renovable ha bajado, esto ha sido debido a la baja producción hidráulica. Por lo general se puede observar que menos la hidráulica las demás han aportado más o menos lo mismo en los últimos años. La solar térmica ha aumentado su aportación ligeramente pero representa un valor bastante pequeño del total. La eólica y la hidráulica son las mayores aportadoras de energía renovable al sistema, en este aspecto y sabiendo el potencial de la solar fotovoltaica se puede determinar que tiene un potencial de crecimiento bastante grande, la península tiene una localización idílica para aprovechar al máximo la radiación solar, mayor que nuestros vecinos europeos, los cuales curiosamente generan más energía con la fotovoltaica.

Autor: Javier Gómez 10

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

2.2 Fundamentos teóricos

2.2.1 La energía

De manera generalista se puede decir que la energía es la capacidad para realizar un trabajo en forma de movimiento, calor, electricidad. Toda materia puede transformarse modificando su estado o posición y actuar sobre otros cuerpos para transformarlos, moverlos, etc.

2.2.2 La energía Solar

La energía solar es la energía que se obtiene mediante la radiación solar. Se puede hacer uso de diversas formas, podemos transformar esta radiación en forma de electricidad o de energía térmica (células fotovoltaicas, colectores térmicos).

Hoy en día existen diferentes formas de aprovechar la energía del sol, la más básica es la energía solar pasiva que no necesita de ningún sistema, solo se aprovecha la radiación en forma de calor para calentar una zona. Después se puede entrar en algunas más conocidas como pueden ser la térmica y la fotovoltaica, la fotovoltaica es la que es objeto de estudio en el presente documento y la térmica se utiliza para calentar agua en su uso más residencial y en el ámbito de generación de energía se usa para calentar agua o aire y hacer mover unas turbinas para producir electricidad. La termoeléctrica se usa para producir electricidad mediante un ciclo termodinámico calentando un fluido a alta temperatura.

2.2.3 La energía solar fotovoltaica

Es la que se obtiene mediante las células fotovoltaicas, las cuales son de un material semiconductor.

Los materiales semiconductores al exponerlos a la radiación solar, la cual se compone de fotones, hace que estos fotones al impactar en las células fotovoltaicas provoquen la polarización de estas y generen una diferencia de potencial entre sus dos superficies. Al conectar diversas células se puede configurar la tensión y capacidad de cada panel fotovoltaico.

Las plantas solares generadoras usan gran cantidad de estos paneles para generar energía eléctrica. Los parámetros básicos que se manejan en este tipo de instalaciones se definen a continuación.

2.2.4 Célula solar fotovoltaica

Es el semiconductor basado en el efecto fotoeléctrico que se ha descrito en el anterior apartado. Se basa en semiconductores del tipo PN que se caracterizan por la manifestación de difusión de electrones del cristal N al P, esto es debido a que el N tiene un electrón más de valencia y el p suele tener uno menos. En este aspecto al impactar los fotones sobre la superficie N se produce una circulación de electrones desde la capa N a la P generando corriente. En los paneles fotovoltaicos cada célula suele tener una caída de tensión de 0,5V. Por lo que en cada panel se disponen las células de manera diferente para dar unos valores concretos en la salida.

Cuanta más radiación reciba nuestra célula solar más corriente será capaz de producir. El voltaje por otro lado se ve afectado por la temperatura de la célula haciendo que baje el nivel de tensión a temperaturas elevadas. Por estas razones es importante también vigilar que las células no se sobrecalienten o no bajen sus niveles de tensión de un cierto rango que pueda afectar a la producción de la planta.

Autor: Javier Gómez 11

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

2.2.5 Panel Solare fotovoltaico

El modulo fotovoltaico es el encargado de transformar la energía solar en electricidad de corriente continua y a voltajes de 12, 24, 48V. Se compone de diferentes células solares las cuales según su configuración dan los valores de salida de la energía eléctrica que se produce.

2.2.6 Inversor

El inversor es el encargado de transforma la corriente continua generada por los paneles fotovoltaicos en corriente alterna. Este cambio se realiza para poder transferir toda esta energía a la red, que funciona con corriente alterna. Es un punto importante en las plantas solares ya que recogen la producción de diferentes strings. A su vez es un punto crítico, por eso es importante tenerlo monitorizado y poder actuar rápidamente en caso de una posible avería. Los inversores son un punto importante en la planta así como un punto de interés donde tomar medidas ya que obtenemos los datos de producción de un grupo de paneles fotovoltaicos.

2.2.7 Tipos de sistemas

Esencialmente existen dos tipos de sistemas para hacer una instalación de un circuito de energía solar fotovoltaica: paneles estáticos y dinámicos (con seguimiento solar).

Panel solar fotovoltaico estático tiene su mercado actualmente en el medio urbano sobre tejados de edificaciones ya sean pisos, casas, oficinas o industrias. También existen algunas plantas de generación en tierra que usan estos sistemas. Su uso se basa en la orientación fija de los módulos de manera que aprovechen la mayor cantidad de radiación solar a lo largo de todo el año.

Panel solar fotovoltaico dinámico se usa para obtener un rendimiento óptimo de la instalación y permite el movimiento de los paneles solares aprovechando en cada momento la máxima radiación solar, de esta manera se consigue más producción pero los sistemas son más caros así que suelen estar destinados a grandes plantas sobre suelo.

2.2.8 Principio de funcionamiento

La energía solar fotovoltaica se obtiene tras llevar a cabo la conversión de la radiación solar que procede del sol en energía eléctrica. En el proceso se utilizan las células fotovoltaicas fabricadas por medio de un material semiconductor las cuales cuando reciben dicha radiación provocan la circulación de corriente por ellas. Los paneles fotovoltaicos se conforman mediante conjuntos de células fotovoltaicas, los paneles generan corriente a una tensión determinada y se combinan con más paneles mediante distintas configuraciones hasta llegar a los Inversores, los inversores transforman la corriente continua producida por los paneles en corriente alterna. Esta última transformación es primordial para poder vender la energía e inyectarla en la red.

Autor: Javier Gómez 12

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

2.2.9 Las plantas solares

Las plantas solares se configuran de tal manera para que los parámetros de salida sean los deseados. Por esto se usan las conexiones mixtas, serie y paralelo para intentar maximizar el rendimiento de los paneles obteniendo los valores de salida deseados.

Conexión serie:

Se conecta el terminal positivo de un módulo con el negativo del siguiente y así sucesivamente hasta completar la serie.

Figura 2.- Conexión en serie de módulos fotovoltaicos.

Conexión paralelo:

Se conectan juntos por un lado los terminales positivos de todos los módulos y por otro lado todos los terminales negativos.

Figura 3.- Conexión en paralelo de módulos fotovoltaicos.

En serie se van sumando las tensiones de cada módulo y la corriente se mantiene igual y en paralelo se mantiene la tensión igual de ambas cadenas y se suman las intensidades.

Autor: Javier Gómez 13

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Conexión Mixta:

Utilizando ambas configuraciones a la vez (conexión mixta) podemos configurar nuestras cadenas de paneles solares para hacer una planta más óptima. Es importante una buena configuración para sacarle el máximo partido al terreno y para usar los inversores que se adapten a nuestras necesidades.

Figura 4.- Conexión mixta de módulos fotovoltaicos. Fuente: Máster MTSS La Salle Ramon Llull (Smart Grid DER y ADA)

Autor: Javier Gómez 14

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

2.3 La monitorización

La monitorización de parques solares sirve para observar mediante equipos adaptados para ello diferentes variables y parámetros con el fin de detectar anomalías y poder controlar lo que sucede en el parque fotovoltaico. De esta manera se puede llevar a cabo actuaciones que permitan mejorar la eficiencia del parque y aumentar la productividad, un hecho que repercute considerablemente en el aspecto económico.

La monitorización de las instalaciones fotovoltaicas es un factor clave para garantizar el correcto funcionamiento diario de los equipos fotovoltaicos, analizar su comportamiento y conseguir un objetivo claro: el rendimiento óptimo de la instalación solar.

Permite:  La vigilancia y control en las franjas de tiempo que se desee de las variables relativas a la producción  Registros de controles realizados y anomalías detectadas  Detectar incidencias de la producción  Tener tele-medida.  El hecho de monitorizar variables permite conocer mejor nuestro sistema, por ejemplo: Ver alarmas de un inversor, mediante el inversor mismo o mediciones que tengamos de los strings. La potencia entregada por los inversores puede que no sea la misma que la que registre el contador, por el hecho de que el contador pueda estar averiado o haga mal la lectura. Entonces podemos detectar problemas de que se esté facturando mal la energía que se genera.

En una instalación fotovoltaica podemos obtener datos de medición de los inversores y de contadores. Se puede obtener información en tiempo real de los parámetros del sistema como tensión intensidades potencias, energía.

Esta información también se puede obtener mediante los datos generales de producción del mismo parque solar. Pero el hecho de tener más localizadas ciertas medidas permite detectar averías o hacer mantenimientos según convenga.

La monitorización de parques solares ha ido evolucionando y sigue haciéndolo constantemente, al principio se supervisaba mediante el contador para realizar facturaciones y tener datos de la producción general del parque, pero esto no solucionaba los problemas de gestión de un parque, es por eso que progresivamente se ha pasado a realizar medidas de inversores de variables meteorológicas y de los cuadros de DC. El tener monitorizado gran parte del parque supone un ahorro económico directo y un aumento de la producción mediante la gestión eficiente. Gracias a esto se reducen costes de mantenimiento se mejore la disponibilidad del sistema y de la seguridad de las instalaciones.

Hoy en día se apuesta por la monitorización de todos los componentes críticos del sistema: cuadros de DC, strings, inversores, protecciones, contadores de compañía y variables meteorológicas.

El hecho en el que se enfoca este trabajo es en la supervisión de forma precisa de cada string los cuales van a parar a los cuadros de DC (controlando el generador fotovoltaico a nivel de string) donde se encuentran los equipos que realizan la medición de corriente de cada string. La medición a nivel de string

Autor: Javier Gómez 15

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

dentro de cada cuadro de DC permite detectar de forma instantánea pérdidas de producción en el generador fotovoltaico debidas a fusibles fundidos, conectores rotos, sombras, suciedad, módulos fotovoltaicos averiados, etc. Esto nos permite conocer: tensión, intensidad, potencia, energía, eficiencia y estado de las protecciones del cuadro... Hay diferentes métodos de realizar las medidas, que se explicarán más adelante.

Cada uno de los equipos que componen un parque es de especial interés para la monitorización. Módulos fotovoltaicos, conexiones en serie (strings), cuadros de control y protección (también conocidos como cuadros de DC o cuadros serie/paralelo), fusibles, seccionadores, protecciones contra sobretensiones, inversores, medidores de energía, variables meteorológicas, mediciones de VAC y VCC, etc.

Como se puede observar un parque solar no es una instalación sencilla y está compuesta por múltiples componentes y hay múltiples variables a las que hacer especial seguimiento. El hecho de no monitorizar o detectar fallos en estos equipos puede suponer una gran disminución en la producción de la planta y afectar a su amortización.

2.4 La medición de la corriente

Existen dos maneras de obtener los valores de corriente:

Medición directa: La medición directa se realiza abriendo el circuito y colocando un amperímetro en él. El valor de la medida se obtiene del valor que circula a través del amperímetro. Aparte el amperímetro tiene una resistencia paralela o resistencia shunt para disminuir la intensidad que circula por el mismo de este modo se obtiene un valor proporcional de la corriente que se pretende medir.

Medición indirecta: La medición indirecta suele realizarse mediante transformadores de intensidad, un ejemplo son los que usan algunos de los fabricantes que se han visto en este estudio. Usan transformadores con los cuales miden la corriente mediante el efecto hall.

Autor: Javier Gómez 16

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3 PROYECTOS DE SOLAR FOTOVOLTAICA NACIONALES E INTERNACIONALES

3.1 VELAENERGY

Figura 5.- Mapa de España con los parques solares en propiedad de Velaenergy. Fuente: http://www.velaenergy.com/

Tabla 3.- Parques Solares de Velaenergy en España España Cataluña Andalucía Lleida1 (Barcelona) 0,95MWp Inversores SMA Villanueva (Córdoba) 3,5MWp Inversores Siemens Lleida2 (Lleida) 1,68MWp Inversores SMA Villacarrillo (Jaén) 2,24MWp Inversores Green power Lleida3 (Lleida) 1,18MWp Inversores SMA Linares (Jaén) 2,13MWp Inversores GPTech Lleida4 (Lleida) 0,54MWp Inversores SMA La Suerte (Sevilla) 1,53MWp Inversores Conergy Lleida5 (Lleida) 0,49MWp Inversores SMA Casaquemada (Sevilla) 2,14MWp Inversores GPTech Lleida6 (Lleida) 0,03MWp Inversores SMA Copero (Sevilla) 0,97MWp Inversores Refusol Lleida7 (Lleida) 0,01MWp Inversores SMA Las Cabezas (Sevilla) 6,53MWp Inversores GPTech Lleida8 (Lleida) 0,11MWp Inversores SolarMax Pedro Martinez (Granada) 1,33MWp Inversores SMA Madrid Darro (Granada) 5,79MWp Inversores SMA Warner (Madrid) 2,26MWp Inversores Sputnik Alcudia (Granada) 1,24MWp Inversores SMA Engineering Iznalloz (Granada) 2,82MWp Inversores Xantrex Pinos Puente (Granada) 1,00MWp Inversores Santerno Alcula (Granada) 2,26MWp Inversores SMA Alhama (Granada) 1,88MWp Inversores Xantrex Castilla y la Mancha Extremadura Mejorada (Toledo) 2,19MWp Inversores SMA La Magasquilla (Cáceres) 11,55MWp Inversores Madridejos (Toledo) 8,97MWp Inversores Siemens Ingeteam Acacia (Toledo) 8,80MWp Inversores SMA Villamesías (Cáceres) 2,40MWp Inversores Conergy Malagón (C.Real) 8,05MWp Inversores Alvarado (Badajoz) 5,77MWp Inversores Conergy Atersa/Xantrex Alumbra (Badajoz) 11,62MWp Inversores ingeteam Las Jaras (Cuenca) 2,21MWp Inversores kaco Torremejía (Badajoz) 1,53MWp Inversores Schneider Romica (Albacete) 3,28MWp Inversores Ingeteam

Autor: Javier Gómez 17

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Comunidad Valenciana Castilla y León Caudete (Valencia) 1,82MWp Inversores Gamesa- Chozas de abajo (León) 0,53MWp Inversores Bonfiglioli Enertron Campolara (burgos) 1,69MWp Inversores Bonfiglioli Albaida (Valencia) 1,34MWp Inversores Schneider Cuéllar (Segovia) 0,68MWp Inversores Ingeteam Villena (Alicante) 3,62MWp Inversores Rodilana (Valladolid) 1,07MWp Inversores Ingeteam SMA/Ingeteam Comunidad de Murcia Aragón Tres Pinos (Murcia) 6,61MWp Inversores SMA Lupiñen (Huesca) 2.30MWp Inversores Xantrex Lorca (Murcia) 0,70MWp Inversores SMA

Figura 6.- Mapa de Europa con los parques solares que gestiona Velaenergy. Fuente: http://www.velaenergy.com/

Tabla 4.- Parques Solares gestionados por Velaenergy

Parques solares gestionados por velaenergy La Magascona (Cáceres) 23,42MWp Inversores Ingeteam Olmedilla (Cuenca) 11,71MWp Inversores Ingeteam Serrezuela VI (Murcia) 13,34MWp Inversores Santerno Serrezuela VI (Murcia) 8,90MWp Inversores Santerno Serrezuela VI (Murcia) 10,34MWp Inversores Santerno Alhama(Murcia) 6,37MWp Inversores Enerton Casas Coloradas (Murcia) 7,22MWp Inversores SMA Valdelagúna (Almería) 10,96MWp Inversores / Fotoblan (Murcia) 6,95MWp Inversores SMA/Siliken Ibi Solar(Alicante) 2,64MWp Inversores Santerno Olmeda (Valladolid) 6,19MWp Inversores Xantrex Trujillo III (Cáceres) 11,44MWp Inversores Ingeteam Fototre (Puglia, Italia) 4,96 MWp Inversores SMA

Autor: Javier Gómez 18

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3.2 ENEL Green Power

ENEL Green Power es una compañía dentro del Grupo Enel que está desarrollando numerosos proyectos de energías renovables, una gran parte se están empezando a desarrollar ahora en Sudamérica debido a las filiales que tiene o que forman parte del grupo empresarial. En el apartado Fotovoltaico ha pasado a gestionar algunas plantas existentes y otras en las que ha participado en su construcción, a continuación se pueden observar algunas de las plantas solares de las que son participes:

Tabla 5.- Parques solares de ENEL

España EEUU FV Coriscada (0,02MW) Stillwater (26,4MW) CF Alicante (0,03MW) Canadá CF Aznacollar (1MW) Sheldon Springs (2,4MW) Los Barrios (0,1MW) Rumania Guadarranque (12,3MW) Podari (10MW) Italia Colibasi (6,5MW) Cabine Primarie (0,73MW) Prahova 2 (9,4MW) Bolognano FV (0,05MW) Costa Rica Chieti FV (0,034MW) Chiriqui (12MW) Interporto Lotto CIS (3,04MW) México Taranto Solar 1 ( 2,2MW) Cop 16 (0,13MW) Settimo Torinese (1MW) Catania1 (10MW) Brasil Rosolini (2MW) Fontes solar I e II (11MW) Chile Grecia Chañares 40 MW Florina Yatsovo (1,5MW) Carrera Pinto 97 MW Axiochori (6,22MW) Lalackama II 18 MW Kryoneri (3,5MW) Helios (6MW) Sudafrica Vavdos (1,37MW) Upington 9,93 MW Sounio (1,63 MW) Herodasos (4MW) Zitza(1,98MW) Larissa (1,99MW) Farsala III (0,99MW) Marko ( 0,86 MW) Ekta (1,99MW) Limnochori (4,8MW) Kavasilla (4,9MW) Korinthos Perthori (2,8MW) Kourtesi II (4,9MW)

Autor: Javier Gómez 19

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3.2.1 Otros proyectos de ENEL

Sudáfrica Proyecto PALEISHEUWEL: Proyecto de gran capacidad (82,5MW) en Western Cape (Sudáfrica). La planta está capacitada para generar más de 153 GWh anuales. Perú El proyecto fotovoltaico RUBI, de 180 MW de capacidad, se construirá en el distrito de Moquegua, ubicado en la zona sur de Perú, más en concreto en el departamento del mismo nombre, una región que cuenta con altos niveles de radiación solar. Una vez en funcionamiento, la instalación solar generará aproximadamente 440 GWh al año, Brasil ITUVERAVA: Proyecto de gran capacidad (254MW) en Bahía (Brasil). Se espera que genere uno 550GWh anuales y que esté terminada a finales de 2017. México ENEL también ha entrado con fuerza en el mercado Mexicano y se ha adjudicado la construcción de tres plantas fotovoltaicas, la Villanueva y la Villanueva 3 que contaran con 754MW de potencia instalada entre las 2. Y por otro lado también realizara el proyecto de la planta fotovoltaica Don José con una capacidad de 238MW. Chile Finis Terrae Región de Antofagasta (160MW). El parque incluirá 668.160 módulos solares de 240Wp con tecnología de seguimiento solar repartidos en una superficie de 557ha Desarrollada por Helio Atacama Uno, filial de Ingenostrum Chile, la planta compartirá infraestructura de transmisión con el parque fotovoltaico de 128MW Blue Sky de Ingenostrum,

Autor: Javier Gómez 20

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3.3 ACCIONA

ROMERO SOLAR Es una planta es una planta fotovoltaica construida en el Comuna de Vallenar, Desierto de Atacama (Chile), tiene prevista la entrada en servicio en 2017 y contará con 776.00 módulos fotovoltaicos sobre estructura fija de silicio policristalino a lo largo de unas 280ha. Contará con una potencia nominal de 186mW y una potencia pico de 256MWp. Producirá de media anual unos 493GWh. SISHEN Es una planta fotovoltaica de 93,4MWp construida en Dibeng (Northern Cape) promovida y construida en alianza con Aveng. Tiene una generación anual alrededor de los 200GWh, Está compuesta por 319.000 módulos fotovoltaicos sobre estructuras con seguidores solares y se extienden en una superficie de 250 Ha ROYALLA Construida en ACT (Australia) y de 24MWp sobre estructures fijas, es propiedad de FRV. 82.000 paneles solares, instalados sobre 41 Kms de estructuras fijas. PAMPA-CAMARONES ACCIONA Energía realiza también en Chile proyectos para terceros. Ha construido para el promotor E- CL (Grupo GDF-Suez) la primera fase de la planta fotovoltaica de Pampa-Camarones, de 7,2 MWp y tiene en cartera otros proyectos.

Tabla 6.- Parques solares de ACCIONA España Castilla y la mancha Navarra H.S. ALBACETE 1,28MWp H.S. ARGUEDAS I 1MWp H.S. ALBATANA 1,9MWp H.S. ARGUEDAS II 2,1MWp H.S. ALDEANUEVA 0,5MWp H.S. BARDENAS 10,11MWp H.S. ALMADÉN 0,5MWp H.S. CASTEJÓN 2,64MWp H.S. MUNERA 2,09MWp H.S. CINTRUÉNIGO 1,44MWp H.S. SOCUELLAMOS 2,6MWp H.S. CORELLA 10,23MWp H.S. MILAGRO 9,5MWp H.S. RADA 1,78MWp H.S. SESMA 1,62MWp TUDELA 1,2MWp Extremadura Aragón H.S. ALDEA DEL CONDE 6,38MWp H.S. ARIÉSTOLAS 0,13MWp H.S. CASTUERA 5,39MWp H.S. TAUSTE 0,31MWp Chile PAMPA CAMARONES 7,2 MWp

Autor: Javier Gómez 21

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3.4 TSOLAR

Figura 7.- Mapa del Mundo con las instalaciones de TSOLAR. Fuente: www.tsolar.com

Tabla 7.- Parques solares de TSOLAR España Andalucía Castilla y León • Alcolea Lancha 6,44MWp Córdoba • La Seca 1.13Wp Valladolid • El Carpio Buena Vista 3,58MWp Córdoba • La Puente de piedra 3,36Wp Soria • Almodovar del río 9,66MWp Córdoba • Fuentes de Valdepero 4,48MWp Palencia • Archidona 7,37MWp Málaga • Pozal de Gallinas 4,48MWp Valladolid • Castillo de Alcolea 2,83MWp Córdoba La Rioja • El Carpio quintanilla 9,55MWp Córdoba • Arnedo 34,19Wp La Rioja • Espejo 1,29 MWP Córdoba • La Poza 3,46MWp Córdoba Islas Canarias • Mochuelos 1,38MWp Jaén • Mogán Bacol 1,67MWp Tenerife • Morita 8,63MWp Córdoba Baleares • Tarifilla 0,67MWp Sevilla • Son Falconer 2,35MWp Mallorca • Veguilla 7,95MWp Córdoba Extremadura Castilla La Mancha • Elduayen 11,45MWp Badajoz • Pozocañada 3,34Wp Albacete • Medina de las torres 2,28MWp Badajoz • Saelices 11,38MWp Cuenca • Talayuela 1,05MWp Cáceres • La Choza 2,05MWp Albacete Comunidad Valenciana • Pozohondo 4MWp Albacete • Les Trencades 0,8MWp Castellón • Sigüenza 3,43 Guadalajara Extremadura Islas Canarias • Elduayen 11,45MWp Badajoz • Mogán Bacol 1,67MWp Tenerife • Medina de las torres 2,28MWp Badajoz • Talayuela 1,05MWp Cáceres

Autor: Javier Gómez 22

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Perú • Repartición 22MWp Arequipa • Majes 22MWp Arequipa Japón • Gunma 31,2MWp Gunma Italia • Celeste Maria 0,85MWp Puglia • Constantino Paradiso Lamana 0,96MWp Puglia • Cursio Giusseppe 2 0,99MWp Puglia • Tartaglia Martino 1 0,75MWp Puglia • Tartaglia Martino 5 0,82MWp Puglia • Laronga B 0,99MWp Puglia • Russo B 0,99MWp Puglia • Tartaglia 3 0,99MWp Puglia India • Osiyan 5MWp Rajasthan • Gujarat 12,3MWp Gujarat EEUU • El Centro 25Mwp

Autor: Javier Gómez 23

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3.5 FIRST SOLAR

Figura 8.- Mapa del Mundo con las instalaciones de FIRST SOLAR. Fuente: www.firstsolar.com/

Compañía con presencia en todo el mundo y con proyectos de gran envergadura. Principales proyectos en EEUU y en Europa, actualmente ampliando el mercado donde desarrollar nuevos proyectos. Del Sur Choluteca, Honduras. Contará con 25MW a lo largo de 70ha. Propiedad del grupo Terra. Hindupur Plant Hindupur India. Cuenta con 40MW mediante unos 432.564 módulos que generan unos 81,16GWh al año. Otjozondjupa Solar Park Grootfontein Namibia. Planta de 5MW mediante 52.000 módulos que generan unos 14.000MWh al año. Luz del Norte Copiapó, Chile. Contará con 141MW a lo largo de 478 ha. First solar participa proporcionando servicios de ingeniería, desarrollo, construcción, operaciones y mantenimiento, y servicios de reciclaje. Geraldton Western Australia. Tiene una capacidad de 10MW a lo largo de 80 ha y hace uso de unos 152.880 módulos fotovoltaicos. Kitakyushu City Fukuoka, Japón. Tiene una capacidad de 1.3MW con 14.380 módulos instalados. Moapa Southern Paiute Solar Nevada, EEUU. Tiene una capacidad de 250MW y se espera pueda abastecer el equivalente a 100.000 hogares. California flats California EEUU. La planta solar cuenta con una capacidad de 280MW y se espera pueda abastecer el equivalente a 100.000 hogares. DEWA 13 Seih Al Dahal Dubai. Tiene una capacidad de 13MW y abarca unos 238.764 metros cuadrados y cuenta con 152.880 módulos fotovoltaicos instalados. Avra Valey Arizona, EEUU. Tiene una capacidad de 25Mw y cuenta con 410.000 paneles fotovoltaicos. Se espera pueda abastecer el equivalente a 20.000 hogares.

Autor: Javier Gómez 24

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3.6 FRV

Figura 9.- Mapa con las instalaciones de FRV. Fuente: www.frv.com

Tabla 8.- Parques solares de FRV

España • La Olmeda 6MWp Valladolid, Producción 8.742 MWh/año • Extremadura Solar 57,50Mwp Extremadura, Producción: 107.313 MWh/año • Olmedilla 11,52 Cuenca, Producción: 19.070 MWh/año • Ibi-Onil 2,63MWp Alicante Producción: 5.300MWh/año • Serrezuela Solar 32,50Mwp Murcia, Producción: 57.059 MWh/año • Valdelaguna 10,93MWp Almería, Producción 16.000 MWh/año • Casas Coloradas 7MWp Murcia, Producción 11.000 MWh/año. • Blanca 6,96MWp Murcia, Producción 8.745MWh/año • Alhama 6,34MWp Murcia, Producción 10.044MWh/año Italia • Giga29,306MWp Puglia, Producción 44.763 MWh/año • Guiglia-Anagni 12,72Mwp Guiglia, Producción: 16.906 MWh/año • El resto son Parques de menos de 1MWp Jordania • Jordan1 65MWp Mafraq, Producción 145.000 MWh/año • Jordan2 65MWp Mafraq, Producción 145.000 MWh/año

Autor: Javier Gómez 25

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Figura 10.- Mapa con las instalaciones de FRV. Fuente: www.frv.com

Tabla 9.- Parques solares de FRV en EEUU y otros proyectos

EEUU • FRV AE Solar 34MWp Texas • FRV Tucson Solar 20MWp AZ • Nellis Air Force Base 13,97MWp Nevada • Macys Stores 5,71MWp California • CSU Fort Collins 3,30MWp Colorado • Denver International airport 2MWp Colorado

Otros Proyectos • La Jacinta 65MWp Uruguay • Clare 125Mwp Australia • Moree Solar Farm 70Mwp Australia • Royalla Solar Farm 24Mwp Australia • Andhra Pradesh 2 130MWp India

3.7 TBEA Sunoasis

Planta Solar QASP (Quaid-e-Azam Solar Park) Bahawalpur, Punjab, Pakistán. Involucrada en el proyecto de la mayor planta solar del mundo. Han desarrollado el proyecto piloto de 100MW con cerca de 400.000 módulos solares a lo largo de 200ha. El proyecto se pretende extender a 1.000MW con 5,2Millones de módulos fotovoltaicos en una de las zonas con mayor radiación del planeta (5-7KWh/m2) y un gran número de horas solares anuales.

Otras Plantas de la empresa en China: Ningxia 30MWP Xinjiang 20MWP

Autor: Javier Gómez 26

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3.8 TSK

Tabla 10.- Parques solares de TSK. Fuente:. www.grupotsk.com/ Plantas Solares de TSK Planta Fotovoltaica Lancaster California de 3,62MWp. Placa poli cristalina de 240W montada sobre estructura fija de diseño y fabricación de TSK. Es la primera planta fotovoltaica que construye TSK con inversores basados en configuración bipolar, y con comunicaciones internas mediante sistema Wireless. Planta fotovoltaica en Granada, consta de un doble campo fotovoltaico con una potencia total de 18MW repartido en una parte construida con placa de capa fina sobre estructura fija y otra con placa poli cristalina montada sobre seguidor de dos ejes. Inversores SMA y Fronius.

Planta fotovoltaica de Loiza (Costa Rica). El campo fotovoltaico, de 27MW de potencia en placa poli cristalina de 240W

Planta Saint Lieger, la planta tiene una potencia de 10,7MW con placa poli cristalina de 230W, e inversores SMA. TSK realizó el EPC completo de este proyecto. La planta fue conectada a la red de EDF y puesta en marcha en diciembre de 2011.

Planta Mehedinti, el proyecto consta de 9 Plantas de 630 kW y 6 Plantas de 500 kW AC, con una potencia pico total de 9,37 MW, y conectada en la subestación de CEZ en dicha localidad. Se construyó en modalidad de EPC completo, con placa poli cristalina de 245 W de la marca SUNTECH.

Autor: Javier Gómez 27

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

3.9 Otros proyectos de gran envergadura

Longyangxia Hydro- Solar PV Station De 850 MW en China está situado en la provincia china de Qinghai, es la estación más grande de tecnología mixta hidro-solar del mundo fue diseñada y construida íntegramente por Powerchina. Solar Farm I y II De 579 MW de potencia instalada se encuentra ubicado en Rosamond, California. Está compuesto por más de 1,7 millones de paneles solares fabricados por SunPower a lo largo de una superficie de 13 kilómetros cuadrados propiedad de MidAmerican Solar Desert Sunlightg Solar Farm De 550 MW de potencia instalada se encuentra en Desert Center, California, y está compuesto por más de 8,8 millones de módulos de teluro de cadmio procedentes de las fábricas de película delgada de la estadounidense First Solar Tiene una capacidad de 550 MW y se encuentra en Estados Unidos. Se ha encargado de desarrollarla MidAmerican Solar. La planta ocupa una superficie de 26 kilómetros cuadrados que acoge a un total de 9 millones de paneles fotovoltaicos de First Solar con una potencia de 550 MW Copper Mountain Solar Tiene una capacidad instalada de 458 MWp y está ubicada en Nevada (EEUU). Esta planta cuenta con una producción anual aproximada de 100GWh Charanka Solar Park De 345 MW de capacidad se encuentra en a India a lo largo de 2.000 hectáreas. Cestas Tiene una potencia instalada de 300 MW y se encuentra ubicada en Burdeos (Francia). L planta ha sido desarrollada por Noen, con la participación de colaboradores como Eiffage y Schneider Electric Antelope Valley Solar Ranch Tiene una capacidad de 266 MW y se encuentra en Estados Unidos en la región de Lancaster. El proyecto fue desarrollado por First Solar y más tarde comprado por Exelon Corporation en 2011. Está formado por más de 3,8 millones de paneles solares y la energía generada por Antelope Valley es adquirida por Pacific Gas & Electric Company Tiene 265,7 MW a lo largo de 801 hectáreas en Calecxico California. Es propiedad de Silver Ridge Power y suministra electricidad a San Diego Gas & Electric. Ha sido construida por la española Abengoa California Valley Solar Ranch De 250 MW ubicada en San Luis Obispo, California genera en la actualidad 684 GWh. Las instalaciones, propiedad de NRG Energy, cubren un total de 795 hectáreas, contando con 88.000 paneles fotovoltaicos. Nzema power plant Con 155Mw será uno de los parques solares más grandes del mundo y de gran importancia en áfrica, Palo En Filipinas, tiene una capacidad de 50MW y una producción anual de 69.780 GWh

Autor: Javier Gómez 28

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

4 ANÁLISIS DEL MERCADO FOTOVOLTAICO

En el mercado solar fotovoltaico hay numerosos fabricantes y numerosas empresas que se dedican a la gestión y mantenimiento de parques, por otro lado están los propietarios de los parques, todos ellos participan en la configuración de cada una de las plantas, normalmente no hay una tendencia definida de cómo realizar una planta solar, pero al final según las necesidades que tenga el propietario y que objetivos tenga se realizan de una forma u otra.

La tendencia actual es la de invertir en monitorización control y supervisión, ya que a la larga te ofrece una producción mayor, aunque esto es lo óptimo muchos deciden no monitorizar los parques solares para así tener un retorno de la inversión más rápido.

El mercado tiende a ofrecer las soluciones más económicas hecho que se ha visto acrecentado por la crisis económica que se ha sufrido durante los últimos años. Por otro lado cada fabricante apuesta por unas soluciones u otras según los resultados que obtengan y lo que les permita abaratar el precio u optimizar la solución.

Como observábamos en la situación de la fotovoltaica en España en el sistema español se podía observar que estaba en una situación de estancamiento y que tenía posibilidades de crecer más y de empezar a sustituir o a cubrir demanda de otras energías como las provenientes de los combustibles fósiles, por el momento en nuestro país no se ven síntomas de que la situación pueda a cambiar a corto plazo. Esta situación hace que sea necesario optimizar y hacer eficientes los sistemas por otro lado adaptarse ofrecer al cliente y cubrir os requerimientos con las soluciones más adecuadas es vital. Se hace necesario ofrecer fiabilidad en la medida y un óptimo funcionamiento del sistema conseguir la máxima productividad de la planta es el objetivo.

En este apartado se pretende ver que ofrecen algunos de los fabricantes de equipos para los parques solares fotovoltaicos y analizar el porqué de cada solución y sacar conclusiones de las tendencias que existen.

Se pretende investigar los catálogos de algunos fabricantes y ver qué datos proporcionan y ver puntos en común y diferencias entre ellos para detectar las diferentes soluciones y también las posibles tendencias que se están empezando a ver en el mercado.

También se pretende obtener información comercial de cada uno de los equipos para poder comparar y situar los precios de estos sistemas, normalmente las empresas son reacias a dar información de precios si no eres un cliente, pese a ello no suelen tener precios fijos ya que se realizan ofertas según los proyectos y los clientes, se tratara de intentar obtener un precio orientativo de lo que puede costar una solución completa de monitorización.

Autor: Javier Gómez 29

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

4.1 Búsqueda en el mercado

Tras la búsqueda de empresas implicadas en el sector de la energía solar fotovoltaica y de catálogos de productos que ofrece cada uno se han podido encontrar los siguientes equipos dedicados a la monitorización a nivel string:

4.1.1 CIRCUTOR

TR16 (Medidor de tensión y corriente continua multicanal para hasta 16 strings fotovoltaicos).

Diseñado específicamente para el control de strings en plantas fotovoltaicas, Versátil para la medida de diferentes niveles de corriente, dependiendo del sensor conectado a cada una de sus entradas. El equipo está provisto de una entrada analógica 0…20mA y una entrada para la conexión de una sonda de temperatura PT100 o PT1000, haciendo posible la medida de variables ambientales.

Aplicaciones: Aplicación de supervisión de strings solar fotovoltaicos, para la medida de hasta 16 cadenas de generación de corriente continua, y una referencia de tensión de hasta 1.000Vdc.

Tabla 11.- Módulos de transformadores Circutor

Módulos de transformadores M/TR-25Ax2 Módulo 2 transformadores hasta 25A M/TR-25Ax4 Módulo 4 transformadores hasta 25A M/TR-100A Transformadores hasta 100A M/TR-200A Transformadores hasta 200A

4.1.2 SMA

SUNNY STRING-MONITOR

Permite monitorizar el rendimiento fotovoltaico de forma precisa y fiable mediante la comparación y el análisis de cada corriente de string. Además mediante la desconexión inmediata de los strings defectuosos, garantiza la mayor seguridad de la planta y una gran protección de los módulos fotovoltaicos. Soporta condiciones ambientales extremas. Características generales:

Seguro: Detección precisa y monitorización de fallos de String. Seguridad mejorada de la planta y de los módulos fotovoltaicos. Resistente: Carcasa de plástico reforzado de fibra de vidrio para un montaje en exteriores. Carcasa estable para un montaje en pared o de pie. Flexible: Fusibles adecuados para cada tipo de módulo. Posibilidades de conexión sencilla y flexible. Rentable: Reducción de costes por la ocupación múltiple de los canales de medición. Monitorización precisa del rendimiento fotovoltaico con la exactitud de medición mejorada.

Autor: Javier Gómez 30

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Tabla 12.- Modelos Stringbox SMA Modelo SSM8 para 8 strings SSM16 para 16 strings

Tabla 13.- Accesorios SMA Accesorios SSM21-Fuse Fusibles gPV o 10 puentes, 10x38mm, 1.000Vcc para SSMxx-21 AFC-300 Borne con bastidor en V con lengüeta de conexión para la salida de CC, cable de cobre o aluminio de hasta 300mm2 PSM21 Pedestal 2058x892x245 mm

4.1.3 AROS

String box

Características:

La solución de Aros ofrece una conexión en paralelo de hasta 16 strings de 9 Amperios cada uno (8 canales de medición). Comunicación remota de los estados y alarmas mediante comunicación RS232 y RS485 de serie. Slot para la expansión de las posibilidades de comunicación (por ejemplo tarjeta Ethernet) usando un protocolo propietario y MODBUS RTU integrados de serie disponibles en todos los puertos de comunicación. Además incluye fusibles de protección para cada entrada con fusibles de 1.000Vdc en el polo positivo y negativo y seccionador de salida para la desconexión del inversor con accesorios con bobina de desenganche

Figura 11.- Stringbox AROS. Fuente: www.aros- solar.com/es

4.1.4 Meteo Control

Dentro de la búsqueda de fabricantes que ofreciesen al mercado opciones diferentes para la medida se pudo encontrar esta empresa, la cual ofrece un sistema completo para la medición en plantas solares. En la siguiente imagen sacada de la propia web de Meteocontrol, se puede observar los campos que abarca la solución propuesta.

Autor: Javier Gómez 31

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Figura 12.- Solución integral Meteocontrol. Fuente: https://www.meteocontrol.com/es/

1. Generación de informes a partir de datos meteorológicos y de radiación que permiten calcular la producción de la planta a largo plazo. Realización de los estudios de viabilidad y gestión para que los bancos apoyen la inversión.

2. Supervisión de la obra, asesorar al inversor sobre la solución técnica, comunicación e intermediario con el realizador de la obra. Controles durante la construcción para detectar fallos.

3. Planificación de la monitorización, gestión de la potencia inyectada. La implementación técnica para la correcta gestión de la alimentación a la red es complejo debido a los requerimientos de la compañía eléctrica y los propios de la planta solar. Dan soporte o realizan directamente la planificación, coordinación e implementación de la gestión de la inyección a la red.

4. Cajas de monitorización de strings, registran con exactitud los valores eléctricos de corriente de los strings, voltaje, corriente total, y potencia total, Opcionalmente también se puede monitorizar el estado del interruptor seccionador, la apertura de la caja, y la temperatura en el interior del armario.

Figura 13.- Caja de monitorización de strings. Fuente: https://www.meteocontrol.com/es/

Autor: Javier Gómez 32

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Funcionamiento

El i’catcher, especialmente desarrollado para su utilización en la estación de control de strings, está concebido para la medición multicanal de parámetros eléctricos y térmicos. Independientemente del inversor utilizado, el dispositivo para la medición de strings monitoriza los strings en el lado de la tensión continua de las plantas fotovoltaicas y permite detectar y subsanar con rapidez los fallos. A un datalogger pueden conectarse hasta 64 i’catchers. Además, la pantalla Figura 14.- I’catcher. Fuente: integrada permite consultar cómodamente los valores https://www meteocontrol.com/es/ actuales de medición.

Prestaciones:

Medición de la corriente de strings Tensión de alimentación: 10 V ... 60 V Medición de 8 a 16 strings, y de 16 CC a 32 strings en caso de duplicación Consumo de corriente: 66,7 mA con Detección de una protección contra 24 V sobretensión activada a través de Temperatura de funcionamiento: -20 una entrada digital ... 75 °C Monitorización del estado de los Rango de medición: máx. 20 ... 26 A* fallos Corriente aditiva: máx. 320 ... 416 A* Pantalla para visualizar y controlar Precisión: 0,25 % del valor final los valores actuales de medición Protección: IP 20 Conexión de cables de string a Dimensiones (Al./An./Pr.): 128 x 305 x través de bornes elásticos 55 mm Interfaz Modbus RS485 Montaje: carril DIN Montaje en carril DIN Gran precisión de medición Medición económica de cada string

Autor: Javier Gómez 33

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

5. Estación de datos serie X

Es el armario de distribución del sistema de medición para captar y procesar de forma centralizada los datos del huerto solar. Es la interfaz entre el operador de red y la planta. Dependiendo de las especificaciones del operador de red pueden instalarse un blue'log, una PCU+, un analizador de red y PLC. Los Protocolos de telecontrol que hace servir son IEC 60870-5-101/104, DNP3, Modbus, etc.

Figura 15.- Cuadro de estación de datos Meteocontrol. Fuente: https://www meteocontrol.com/es/

6. Data loggers: blue’Log X-Series.

Registro y transmisión centralizados de los datos de la planta. Acceso en tiempo real de safer’Sun y VCOM al blue’Log. Interfaces de comunicación configurables de forma dinámica. El driver “todo en uno” es compatible con los inversores de los fabricantes más conocidos. Función Power Control.

Figura 16.- blue’Log X-Series Integración de distintas combinaciones de inversores. Meteocontrol. Fuente: https://www meteocontrol.com/es/

7. Sensores.

Miden constantemente todos los valores de medición necesarios para calcular el rendimiento y muestran las divergencias entre la cantidad de electricidad posible y la realmente producida. Sensores de radiación El i’catcher, especialmente desarrollado para su utilización en la estación de control de strings, está concebido para la medición multicanal de parámetros eléctricos y térmicos. Independientemente del inversor utilizado, el dispositivo para la medición de strings monitoriza los strings en el lado de la tensión continua de las plantas fotovoltaicas y permite detectar y subsanar con rapidez los fallos. De corriente continua y alterna Estación es meteorológicas De viento De temperatura ambiente De temperatura del modulo

Autor: Javier Gómez 34

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

8. Control de carga Serie X

Sirve para gestionar la potencia inyectada en el huerto solar. El armario de distribución del sistema de medición sirve para gestionar la potencia inyectada en el huerto solar.

9. Centro SCADA

Permite controlar y gestionar localmente centrales fotovoltaicas. El sistema SCADA cuenta con interfaces a todos los componentes de la planta, como data loggers, PLC, distintos actuadores y a sistemas de terceros, por ejemplo operadores de red.

10. VCOM

VCOM es una moderna aplicación web 2.0 multipantalla. Se puede visualizar de forma general de las averías pendientes que se han registrado en las plantas que quedan bajo su responsabilidad. Se puede obtener una representación gráfica de la estructura de la planta así el error puede analizarse rápidamente. El área de evaluación informa mediante análisis detallados sobre las distintas plantas y componentes. Figura 17.- Aplicación web Meteocontrol (VCOM). Fuente: https://www meteocontrol.com/es/

11. Datos meteorológicos

El trabajo conjunto con diversos institutos científicos posibilita, mediante el cálculo de datos de radiación basados en las medidas de satélites, estar continuamente al tanto de la investigación. Los datos de radiación, los cuales se generan en cooperación con la universidad de Oldenburgo así como con los especialistas del Ciemat, es por ello constantemente lo más exacto posible y sirven como base para numerosos pronósticos, estimaciones y validaciones de rendimiento. Igualmente se dispone tanto de datos de valores medios como de datos históricos de radiación global, difusa y directa con las diferentes resoluciones temporales. Ya que se trata de datos de satélites nítidos, los mismos son generados con exactitud basándose en las coordenadas para cada lugar disponible.

Autor: Javier Gómez 35

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

12. Gestión de la potencia inyectada/power control

La integración en la red de plantas fotovoltaicas del segmento comercial hasta centrales fotovoltaicas plantea desafíos complejos y requiere soluciones individuales. La gestión de la potencia inyectada cobra cada vez más importancia a la hora de conectar con éxito una planta fotovoltaica a la red. El concepto de Power Control para plantas FV es compatible con códigos de red (Grid Codes) tanto nacionales como internacionales y permite así inyectar correctamente a la red la electricidad producida por plantas fotovoltaicas de todo el mundo a nivel de tensión media y alta. El regulador de parques procesa especificaciones externas de valores teóricos, calcula parámetros de ajuste teniendo en cuenta la necesidad propia de potencia reactiva de los sistemas del parque para su funcionamiento y los transmite a los inversores fotovoltaicos. En este proceso, una medición continúa de los parámetros en el punto de conexión a la red y la utilización de un circuito de regulación cerrado garantiza la precisión exigida por los operadores de red, respetando en todo momento los tiempos de respuesta admisibles. La regulación de la potencia activa y reactiva a media y alta tensión puede adaptarse a cualquier requerimiento técnico de conexión de los operadores de red locales. Los requisitos adicionales, como la operación mixta de inversores, la comercialización directa, el suministro de potencia reactiva durante la noche, la realización de una inyección de 0 % (Zero Feed- In/Zero Export) o la conexión remota de un sistema del operador de red mediante la utilización de protocolos de telecontrol, pueden añadirse por separado.

13. Comercialización directa

Con la Ley EEG enmendada en 2014, el 1 de agosto de 2014 entró en vigor la obligación de la comercialización directa para todas las plantas nuevas con una potencia instalada igual o superior a 500 kW. Esta disposición será también obligatoria a partir del 1 de enero de 2016 para todas las plantas fotovoltaicas nuevas con una potencia instalada igual o superior a 100 kW. Para permitir la comunicación entre el comercializador directo y la planta fotovoltaica con función de control remoto se ha dotado a WEB’log de una interfaz. Se cumple así con un solo dispositivo el requisito de que un comercializador directo comercialice la electricidad solar en la bolsa de electricidad siguiendo el modelo de primas de mercado. La interfaz al comercializador directo permite tanto aplicar comandos para reducir la potencia activa de la planta fotovoltaica como notificar al comercializador directo la potencia de inyección actual teniendo siempre en cuenta la gestión de la inyección del operador de red. El cifrado VPN permite establecer una conexión segura para transferir datos entre el sistema de monitorización de la planta fotovoltaica y el comercializador directo.

Autor: Javier Gómez 36

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

4.1.5 MONSOL

Monsol 1.000/1.500® es un dispositivo de medida diseñado para monitorizar la corriente que fluye desde las cajas de fusibles hasta los inversores. Su diseño remplaza al embarrado de distribución eléctrica de múltiples fases. Recomendamos que se instale durante el montaje de la caja de embarrado de primer nivel. Acepta hasta 32 canales por dispositivo y unos 25ª por canal, medición indirecta mediante efecto hall. Compatible con equipos de 1.000 y 1.500vdc puerto RS485 con protocolo Modbus RTU.

Figura 18.- Equipo medidor de corriente de strings Monsol. Fuente. Catálogo Monsol 2016.

 Hasta 32 canales por dispositivo (1  Puerto RS485 maestro + 3 Esclavos) o Protocolo estándar Modbus RTU  25A por canal o 3kV aislamiento  Medida no intrusiva por efecto Hall o Protección contra sobretensiones  Error de precisión de ±1% (14bits) o Protección tensiones transitorias  Compatible para series de 1000V y  Direccionamiento Modbus mediante 1500V microswitch  Hasta 60 lecturas por minuto  Rango de temperatura industrial -40oC.+85oC  2 entradas digitales aisladas tipo  Leds para indicación de alimentación y contacto abierto/cerrado comunicación  1 entrada para sensores pt100  Alimentación 24Vdc ± 10% con 3kV aislamiento

Tabla 14.- Accesorios Monsol

Extensiones Monsol Meteo® Extensión con 3 entradas analógicas 4..20 mA de precisión Monsol 1500 Volt® Extensión para monitorización de tensión hasta 1500Vdc

Autor: Javier Gómez 37

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

4.2 TABLA DE COMPARACIÓN

Tabla 15.- Tabla de comparación 1 CIRCUTOR SMA TR8 TR16 SSM8 SSM8 Tensión de entrada máxima (cc) 1.000Vcc 1.000Vcc 1.000Vcc 1.000Vcc Tensión nominal (CC) 24Vcc 24Vcc 24Vcc 24Vcc Corriente máxima de salida (cc) 200A 200A Máxima corriente de entrada 25/100/200A 25/100/200A 25A 25A Consumo del sistema de medición de “Sin datos “Sin datos 9W 14W strings disponibles” disponibles” Fusibles protección string corriente “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” si si inversa Protección contra sobretensiones “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” Si si Entradas 16 entradas de 8 canales de medición 16 canales de medición 32 entradas de string string Entradas digitales 8 entradas digitales (libres 3 entradas digitales (libres de “Sin datos “Sin datos de tensión) tensión) disponibles” disponibles” Entradas analógicas 1 entrada de tensión de 1000Vcc

1 entrada para sonda de 1 entrada de tensión de “Sin datos “Sin datos temperatura 1000 Vcc disponibles” disponibles” Pt100 o Pt1000 (seleccionable)

1 entrada analógica tipo 0...20 mA Módulos de medida M/TR-25Ax4(8 canales) “Sin datos “Sin datos M/TR-25Ax4 (8 canales) M/TR-100A o M/TR-200A disponibles” disponibles”

38

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

CIRCUTOR SMA TR8 TR16 SSM8 SSM8 Interfaz de usuario Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Comunicación Protocolo Modbus RTU Modbus RTU Modbus TCP abierto Modbus TCP abierto Velocidad 9.600/19.200/38.400 bps 9.600/19.200/38.400 bps 9600bps 9600bps Comunicación con otros equipos RS-485 RS-485 RS-485 RS-485 Dimensiones 1058x848x245 mm “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” 1058x848x245 mm

Material Plástico reforzado con Plástico reforzado Plástico UL94- V0 Auto Plástico UL94- V0 Auto fibra de vidrio. Auto con fibra de vidrio. extinguible extinguible extinguible, libre de Auto extinguible, libre halógeno de halógeno Protección IP20 IP20 IP54 IP54 Peso 70 kg 70 kg Temperatura de trabajo -25…+70°C -10…+65°C -25° C ... +50° -25° C ... +50° C Humedad relativa 0% ... 95% (con 0% ... 95% (con 95% sin condensación. 5…95% (sin condensación) condensación) condensación) Normativa Categoría III-300Vc.a. Seguridad de equipos eléctricos (EN61010) Protección al de medida y control IEC 61010- choque eléctrico por doble “Sin datos “Sin datos 1:2010, compatibilidad aislamiento clase II. disponibles” disponibles” electromagnética IEC 6100-6- Certificado CE 2:2005 y IEC 6100-6-4:2011 Certificación UL Certificación UR

39

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Tabla 16.- Tabla de comparación 2 AROS MeteoControl Stringbox 16 Tipo 16-8 (SCB) Tipo 24-12 (SCB) Tipo 32-16 (SCB) Tensión de entrada máxima (cc) 880vcc 1.000vcc 1.000vcc 1.000vcc Tensión nominal (CC) 24vcc 24vcc 24vcc 24vcc Corriente máxima de salida (cc) 144A 160A 160A 320A Máxima corriente de entrada 9A 30A 30A 30A Consumo del sistema de “Sin datos disponibles” <3W <3W <3W medición de strings Fusibles protección string Si Si Si Si corriente inversa Protección contra sobretensiones Si Si Si Si Entradas 8 8 12 16 Entradas digitales 16 cadenas de strings 16 24 32 Entradas analógicas 2 entradas analógicas para PT100 100V DC PT100 in 3-wire 100V DC PT100 in 3- 100V DC PT100 in 3- 1 entrada analógica 4-20 mA connection wire connection wire connection 1 entrada analógica 0-10 V Módulos de medida “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” Interfaz de usuario Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Comunicación Protocolo Modbus RTU Modbus RTU Modbus RTU Modbus RTU

40

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

AROS MeteoControl Stringbox 16 Tipo 16-8 (SCB) Tipo 24-12 (SCB) Tipo 32-16 (SCB) Velocidad 9600bps 9600bps/19.200bps 9600bps/19.200bps 9600bps/19.200bps Comunicación con otros equipos 1xRs232 (DB9 hembra), RS485 RS485 RS485 1xRS485(RJ45+bornes), Dimensiones 700x590x260 mm 600x800x300mm 600x800x300mm 600x800x300mm Material Plástico reforzado con Plástico reforzado con Plástico reforzado con Poliéster para exterior. fibra de vidrio (PES) fibra de vidrio (PES) fibra de vidrio (PES) Protección IP66 IP54 P54 P54 Peso 25kg 25kg 30kg 45kg Temperatura de Trabajo -25°C ... +45°C -20ºC ... +50ºC -20ºC ... +50ºC -20ºC ... +50ºC

Humedad relativa “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” Normativa IEC 61439-1/2, EN IEC 61439-1/2, EN IEC 61439-1/2, EN 50539-11, IEC 60947- Directiva de baja tensión 50539-11, IEC 60947-3. 50539-11, IEC 60947-3. 3. Clase de protección 2006/95EC; EMC Directiva Clase de protección II Clase de protección II II (aislamiento 2004/108/EC (aislamiento protector) (aislamiento protector) protector) según IEC según IEC 61140 según IEC 61140 61140

41

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Tabla 17-. Tabla de comparación 3 Monsol Fronius Stringdata8 Stringdata12 Stringdata16 Stringcontrol250/30 Tensión de entrada máxima (cc) 1.000vcc 1.000vcc 1.000vcc 1.000vcc Tensión nominal (CC) 24vcc 24vcc 24vcc 12vcc Corriente máxima de salida (cc) 160A 160A 160A Máxima corriente de entrada 14A 14A 14A 20A Protección contra sobretensiones Si Si Si Entradas 8 12 16 5 Entradas digitales 16 24 32 30 Entradas analógicas 1 entrada analógica 1 entrada analógica 1 entrada analógica multifunción (0-10Vdc, “Sin datos multifunción (0-10Vdc, 0- multifunción (0-10Vdc, 0- 0-100mV, 4-20mA, PT disponibles” 100mV, 4-20mA, PT 1.000) 100mV, 4-20mA, PT 1.000) 1.000) Interfaz de usuario “Sin datos Ethernet Ethernet Ethernet disponibles” Comunicación Protocolo “Sin datos Modbus RTU Modbus RTU Modbus RTU disponibles” Velocidad “Sin datos 2Mbps 2Mbps 2Mbps disponibles” Comunicación con otros equipos RS485 RS485 RS485 RJ 45 Dimensiones 700x590x260 mm 855x590x360 mm 855x590x360 mm 580x720x200mm Material Termoplástico RAL “Sin datos Termoplástico RAL 7035 Termoplástico RAL 7035 7035 disponibles”

42

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Monsol Fronius Stringdata8 Stringdata12 Stringdata16 Stringcontrol250/30 Protección IP66 IP66 IP66 IP55 Peso 30kg 47kg 47kg 16,3kg Temperatura de Trabajo -20°C ... +75°C -20ºC ... +70ºC -20ºC ... +70ºC -25ºC...+55ºC Normativa UNE-EN 61000-6- 4:2007+ERR:2008 UNE-EN 61000-6- UNE-EN 61000-6- UNE-EN 61000-6- 4:2007+ERR:2008 UNE-EN 4:2007+ERR:2008 UNE-EN 2:2006+ERR:2009 61000-6-2:2006+ERR:2009 61000-6-2:2006+ERR:2009 UNE-EN 61000-4- UNE-EN 61000-4- UNE-EN 61000-4- 3:2007+A1:2008(*) “Sin datos 3:2007+A1:2008(*) UNE-EN 3:2007+A1:2008(*) UNE-EN UNE-EN 61000-4- disponibles” 61000-4-4:2005+CORR 61000-4-4:2005+CORR 4:2005+CORR 2010+A1:2010 ENE-EN 61000- 2010+A1:2010 ENE-EN 2010+A1:2010 ENE-EN 4-2:2009 UNE-EN 61000-4- 61000-4-2:2009 UNE-EN 61000-4-2:2009 UNE- 8:1996+A1:2001 61000-4-8:1996+A1:2001 EN 61000-4- 8:1996+A1:2001

43

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Tabla 18.- Tabla de comparación 4 Carlos Gavazzi AKO SolarLog INGECON Stringbox15 String16 SCB String Control 160 String Control 320 Tensión de entrada 1.000vcc 1.000Vcc 1.000vcc 1.000vcc 1.000vcc máxima (cc) Tensión nominal (CC) “Sin datos “Sin datos “Sin datos 12-24Vcc “Sin datos disponibles” disponibles” disponibles” disponibles” Corriente máxima de salida 175A 25/100/200A 15A 10A 20A (cc) Máxima corriente de “Sin datos “Sin datos “Sin datos entrada 16 “Sin datos disponibles” disponibles” disponibles” disponibles”

Consumo del sistema de “Sin datos “Sin datos “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” 16/24W medición de strings disponibles” disponibles” Fusibles protección string “Sin datos si “Sin datos disponibles” si si corriente inversa disponibles” Protección contra “Sin datos “Sin datos “Sin datos si “Sin datos disponibles” sobretensiones disponibles” disponibles” disponibles” Entradas digitales 15 16 16/24 16 32 Interfaz de usuario Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Comunicación Protocolo ModBus ModBus ModBus ModBus ModBus Velocidad “Sin datos “Sin datos “Sin datos “Sin datos disponibles” “Sin datos disponibles” disponibles” disponibles” disponibles” Comunicación con otros RS485/GSM/GPRS, RS485/GSM/GPRS, RS485 RS485 RS485/ RS422 equipos inalámbrica inalámbrica

44

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Carlos Gavazzi AKO SolarLog INGECON Stringbox15 String16 SCB String Control 160 Stringbox15 Dimensiones “Sin datos 600x500x250 847x636x300mm 720x540x230 mm 720x540x230 mm disponibles” Material Poliéster reforzado con “Sin datos Poliéster reforzado “Sin datos “Sin datos fibra de video disponibles” con fibra de video disponibles” disponibles” Protección IP65 IP65 IP67 IP65 IP65 Peso “Sin datos “Sin datos “Sin datos disponibles” 15kg 15kg disponibles” disponibles” Temperatura de Trabajo “Sin datos disponibles” -30...+65 ºC -20...+50ºC -20...+65 ºC -20...+65 ºC Humedad relativa Hasta 95% sin “Sin datos “Sin datos “Sin datos “Sin datos disponibles” condensación disponibles” disponibles” disponibles” Normativa IEC 61439-2 IEC 61439 UNE EN “Sin datos “Sin datos “Sin datos disponibles” ed2.0/EN 61439- 60439-1 disponibles” disponibles” 2:2011

45

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

4.3 Resultados

4.3.1 Búsqueda en el mercado

Tras la búsqueda de empresas que participen en el sector y que sean de las más activas y participativas en él, se han podido encontrar catálogos de los equipos que ofrecen de algunas de ellas y también algunas fichas más actualizadas al ponerse en contacto con ellos.

La búsqueda ha servido para detectar que productos se están utilizando en el mercado y conocer mejor sus características, todos ofrecen soluciones parecidas y solo cambian pequeños aspectos que pueden deberse según con los clientes que trabajen ya que suelen pedir unas u otras cosas.

Lo que se ha expuesto en el apartado anterior son algunos de los fabricantes con los que se ha encontrado en el mercado y una breve explicación de lo que ofrecen al mercado, en los anexos se pueden encontrar otros datos de fabricantes que también están presentes en el mercado.

Durante esta búsqueda lo que se ha encontrado es que los fabricantes no revelan datos especialmente innovadores con los que estén trabajando y tampoco han facilitado precios de los equipos que ofrecen en el mercado.

Pese a que la precisión en la medida parece ser algo importante y a lo cual se le da valor para detectar con mayor velocidad posibles defectos en la instalación, se ha podido observar que muchos de los fabricantes no dan esos datos.

La mayoría de los fabricantes mantienen en catalogo equipos con tensión a 1.000 vdc mientras en muy pocos se ven aun los de 1500vdc. Al contactar con fabricantes parece ser que la tendencia de aumentar la tensión es algo general pero que aún no se ha implantado del todo ya que hay que ir modificando equipos cableados protecciones…

Muchos ofrecen diferentes tipos de medidores según los canales que sean necesarios. Se puede observar como algunos usan transductores y otros en cambio usan transformadores para la medición indirecta por efecto hall.

4.3.2 Contacto con las empresas del sector

Durante semanas se ha estado intentando entrar en contacto con diferentes empresas que participan en el sector de la energía solar fotovoltaica sobre todo con fabricantes que tienen presencia en España y a la vez en el extranjero. En el momento de establecer contacto se les preguntaba si podrían facilitar información básica y ofrecer su punto de vista acerca de cómo ven o como participan en el mercado, todo ello con la finalidad de poder aplicarlo para un trabajo académico.

Lo primero que se realizó fue una recopilación de las empresas sobre las cuales se habían obtenido información de sus equipos para poder consultar precios y explicaran como aplican sus soluciones en el mercado. Por otro lado se empezó una búsqueda de empresas implicadas en el sector por medio de revistas especializadas, búsquedas por internet y sobretodo con empresas que participan en ferias dedicadas al sector de la energía solar fotovoltaica.

Por un lado muchos de los contactos que se realizaron vía mail no fueron contestados o las empresas contestaban diciendo que no facilitaban datos de sus operaciones en el mercado. Por otro lado las empresas que contestaron a los mails ofrecieron bastante información y se mostraron predispuestas a facilitar todas las dudas y siempre abiertos a que se les consultasen más curiosidades.

46 MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

En este punto ya se contaba con una pequeña base con las empresas que habían contestado, pero con todas las empresas que hay en el mercado aún se podían buscar diferentes formas de ver las cosas o obtener detalles que no hubieran sido expresados por las empresas con las que ya se había contactado.

Al necesitar más de información se pasó a contactar con algunas empresas por vía telefónica, muchas de ellas facilitaban otros teléfonos o decían que se hiciera la consulta vía mail lo que llevaba a que finalmente no contestaran, pese a las empresas que se mostraban reacias a dedicar su tiempo a resolver las dudas que se tenían, se pudo hablar con algunas personas especializadas en el sector que dieron su punto de vista, unos desde el punto de vista del fabricante y otros desde el punto de vista del promotor o desarrollador del parque.

Una vez obtenida y recopilada toda la información se podían sacar ciertas conclusiones respecto al mercado de la monitorización y la medición de corriente en los parques solares fotovoltaicos.

Por un lado había algunas empresas que apostaban por los transductores para la medición de la corriente mientras que otros usaban medidores basados en el efecto hall que no son invasivos y tienen un mantenimiento más sencillo, cada una de las soluciones son válidas para las aplicaciones o las soluciones que cada empresa propone, hay que tener en cuenta que todas las empresas decían que el factor que más en cuenta tenían la mayoría de clientes era ofrecer una solución práctica y económica.

Muchos fabricantes indican que una de las preocupaciones de los promotores de parques solares es la monitorización y los sistemas SCADA así como la regulación para poder inyectar energía a la red de manera óptima, pudiendo automatizar los sistemas de inyección a la red relacionando los datos con la energía que la compañía propietaria vende. Esto implica el control de los equipos que permitan adaptarse a los códigos de la red de cada país donde se instale la planta solar. Los códigos de los países son cada vez más estrictos y usan las plantas solares como apoyos de la red, por ejemplo en huecos de tensión solicitando inyección de reactiva para estabilizar la red.

Una de las tendencias más visibles se pudo detectar a la hora de ver los productos que publican los fabricantes. Muchos ofrecían los equipos de medida para tensiones de 1.500Vdc. Para que se puede implementar este aumento de tensión deben de ir adaptándose los equipos y los cableados utilizados para poder soportar sin problemas el cambio, por ahora se empiezan a ver equipos con la posibilidad de ser aplicados en tensiones de 1.500vdc.

Otro dato curioso es que algunos fabricantes nos han indicado que los promotores desean tener los datos de las medidas individuales de corriente y tensión por string así como una alta precisión en la medida. Esto puede resultar un poco extraño ya que al final son muchos datos los que se están recogiendo y todo para detectar caídas de rendimiento averías y mal funcionamiento. Para esto no es necesario recoger todos los datos, con ser capaces de detectar las averías y notificar cuando algo no funciona bien y en que string se encuentra la anomalía es suficiente.

Se ha podido detectar que algunos instaladores se mostraban preocupados por el cableado dentro de los parques, se encuentran con pérdidas de datos por interferencias o por las distancias tan grandes que hay dentro del parque, algunos cuentan que puede llegar a ser un auténtico quebradero de cabeza el realizar una instalación cableada adecuada. Es un grave problema que se ha visto de manera generalizada, un problema principal es que muchos datos de lecturas se pierden o llegan de forma errónea. Pero como hemos indicado antes no es necesario tener todos los datos para detectar averías. Si queremos saber la producción de la planta o de las diferentes zonas de la planta solar es suficiente con transmitir los datos obtenidos en los inversores.

En uno de los contactos con las diferentes empresas hubo una empresa que ofreció un trato excelente y que no reparo en tiempo para explicar cómo entraban ellos en el mercado o que es lo que ofrecían. Esta empresa era Meteo Control, que ofrecía una solución completa. 47

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Desde esta empresa comentaban que su solución se basaba en ofrecer al cliente una solución completa de la cual no tenga que preocuparse ya que sus equipos son compatibles con la mayoría de inversores y fabricantes del mercado. Ofrecen la visualización de los datos directamente vía web a sus clientes.

Los problemas con los que más se encontraban era con las pérdidas en el envío de datos en la comunicación, por otro lado también destacaban que había clientes que solicitaban unos datos u otros según sus preferencias o necesidades y que no todos los inversores llegan a ser compatibles por lo que tienen que configurar sus equipos para adaptarlos a la solución.

Otro problema que se encontraban era las comunicaciones con el servidor que en algunos puntos les era difícil poder disponerla adecuadamente. Este punto es delicado al ofrecer servicios en la web y en aplicaciones móviles.

48

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

5 PROPUESTA

5.1 Análisis

Tras analizar la situación del mercado fotovoltaico en cuanto a equipos de los fabricantes y necesidades de los promotores, se puede observar que aún existen multitud de problemas que no se han resuelto. Hay promotores que se quejan de fallos en la medida o de la dificultad del cableado y los quebraderos de cabeza que eso conlleva.

Se ha podido detectar preguntando a empresas del sector que obviamente no necesitan saber los datos de corriente de cada string, lo que los mantenedores o los propietarios de los parques quieren es saber cuándo hay una zona que no funciona en condiciones normales o no cumple los criterios mínimos de producción. Esto les permite encontrar averías rápidamente y hacer funcionar el parque solar de manera óptima.

Visto lo expuesto en el párrafo anterior se puede proponer una solución en la cual en lugar de mandar la lectura de cada string solo se envíen los datos de cuando algo no va bien, hablamos de cambios de estado y alarmas. Se trataría de hacer las lecturas de strings y compararlas con el resto de strings en un mismo cuadro con lo que comparando los strings entre sí, para que con una configuración de unos parámetros mínimos se puedan generen alarmas cuando haya bajadas de productividad que puedan afectar al rendimiento de la planta se pueda detectar rápidamente el lugar dónde hay un mal funcionamiento.

Visto que la propuesta que se pretende desarrollar solo enviaría datos cuando algo no funciona correctamente obtendríamos así una menor cantidad de datos a enviar. Lo que se ha pensado es que estos datos que se pretenden enviar a nivel local hasta el datalogger que comunica con el servidor se pueda hacer de manera Wireless. Con lo que los problemas que muchos instaladores encontraban en el cableado desaparecerían. Por otro lado el mantenimiento comparado con la avería en un cable de comunicación es mucho más barato y fácil de localizar y solventar.

Con estos datos que extraemos de las conclusiones tras analizar el mercado se pretende desarrollar más la idea en el siguiente apartado.

5.2 Red Wireless para transmisión de datos en los parques solares

Tras analizar la situación del mercado se detecta que se puede hacer una propuesta donde los sistemas de comunicación de las plantas solares fotovoltaicas puedan mejorar u optimizarse. La idea nace del análisis de la situación del mercado y ver que muchas empresas no necesitan realmente los datos de cada string ni los necesitan tener monitorizados todo el tiempo. Al Responsable del parque lo que le interesa es ver cuánto produce su planta y cuanto factura por ella y para ello los datos a nivel string son irrelevantes. En cambio a nivel de mantenimiento puede ser útil tener las lecturas a nivel de cada string, pero si en lugar de ello lo que tienen es un dato que dice si un string está funcionando bien o no es mucho más fácil hacer su mantenimiento y localizar de qué string se trata.

El hecho de plantear un sistema Wireless implica un ahorro en la instalación, pese a que es mínimo con respecto el coste total del parque, implica también un fácil mantenimiento y mayor flexibilidad en caso de ampliaciones o cambios de configuración del sistema.

Pese a que sobre el coste total de un parque pueda no afectar mucho el posible ahorro, el hecho de ahorrarse mucho cableado y equipos de comunicación para asegurar que llegan los datos de cada string al concentrador de datos puede suponer un margen de beneficio para ciertos fabricantes o empresas que se dedican a este campo. Por lo tanto lo que se pretende es estudiar la posible viabilidad de implantar sistemas de este tipo en las plantas solares. 49

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

El problema de los sistemas sin cables es que tienen unas pérdidas mayores, por eso se debe buscar un sistema en el que no perdamos los datos que queremos enviar. En este aspecto se cuenta con un factor a favor y es que el sistema no va a recoger todos los datos de todos los strings, si no que recogerá solo alertas de cuando un string no funcione a un nivel que se considere aceptable.

Para determinar si un string está funcionando o no correctamente se tendrá que configurar un sistema en el cual se configuren ciertos parámetros, como por ejemplo que una zona pueda estar funcionando a menor ritmo por el hecho de aparecer nubes o efectos similares, también se debe de establecer una tolerancia en la cual la variación de producción entre unos strings y otros sea aceptable.

Se deberá garantizar que cuando se detecte un string que no funciona adecuadamente se envíen los datos con total fiabilidad. Al ser un cambio de estado, una simple alerta debería ser más fácil, ya que no se trata de una lectura de datos.

Ventajas:  Menor cantidad de datos a transmitir.  Flexibilidad en la configuración de la red de comunicación de la planta.  Mejor respuesta ante las averías.  Optimización de los datos a transmitir.  Solución simplificada.

Desventajas:  No están cuantificadas las posibles pérdidas que se puedan obtener con una red Wireless.  Cobertura de las señales Wireless puede incurrir en pérdidas de datos.  Las distancias entre cuadros deben ser menores.  Sistemas de seguridad para las comunicaciones nuevos.  No se dispone de las lecturas de cada string.

5.3 Propuesta de la red de comunicaciones

Puesto que la tecnología cableada suele presentar problemas de pérdidas por las interferencias y ruidos que provocan los circuitos de tensiones más elevadas, su poca flexibilidad y sus problemas cuando un conductor queda averiado, se considera el uso de tecnologías inalámbricas para su uso dentro de los parques solares.

Se pueden plantear diferentes soluciones las cuales se verán más adelante. La idea es optar por comunicaciones inalámbricas ya que nos da la posibilidad de realizar variaciones en la topología de red y en la estructura de nuestra planta solar en caso de que sea necesario por ampliación de potencia de la planta o modificaciones en cuanto a la optimización de las comunicaciones. Cualquier modificación que se quiera efectuar en una red inalámbrica no requerirá de abrir zanjas o andar sobre el terreno para localizar la avería, con tan solo cambiar el equipo averiado es suficiente para resolver posibles averías con lo que teniendo repuestos la resolución de averías es más rápida y eficaz usando estos servicios.

A continuación se pasan a definir posibilidades para el uso de las tecnologías inalámbricas en los parques solares.

50

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

5.3.1 WiFi

El WiFi puede darnos problemas de cobertura y mal funcionamiento en distancias demasiado grandes, añadiendo puntos de acceso o configurando la red para que no existan distancias excesivamente largas entre los cuadros o puntos de registro de datos se pueden solucionar estos problemas

Hay que tener en cuenta todas las interferencias derivadas de encontrase dentro de un parque solar existe superficies reflectantes e interferencias que puedan afectar a las comunicaciones inalámbricas, por este motivo hay que asegurar que cada punto que se instale pueda realizar su función correctamente. Cuanto más cerca podamos establecer los puntos WiFi mejor será la comunicación entre ellos.

Nos encontramos con un gran problema, y es que en las plantas solares las distancias pueden llegar a ser enormes. Es por eso que se tienen que buscar soluciones, como puede ser un sistema en el que la información pueda saltar de cuadro en cuadro de manera que las distancias no sean tan largas. O por otro lado se pueden usar otras tecnologías como puede ser WiMAX la cual se podría utilizar para para realizar las comunicaciones entre los cuadros de los inversores y el cuadro donde se envían los datos hasta el centro de control.

5.3.2 WiMax

La ventaja de la tecnología inalámbrica WiMax es su largo alcance y que no se obtendrán desvanecimientos de señal entre los puntos que se pretenden comunicar. Esta tecnología permite una gran interoperabilidad entre fabricantes así como flexibilidad a la hora de hacer modificaciones y ampliaciones. Un problema que tiene es el número de estaciones suscriptoras que se puedan necesitar ya que pueden encarecer la instalación.

Vistas las opciones del uso de WiMax y WiFi puede existir una forma de combinar ambas para obtener un sistema de comunicaciones óptimo y flexible que transmita los datos que necesitamos en el momento que sea necesario.

5.3.3 SIGFOX

Envío de pequeños paquetes de datos continuamente a través de antenas de radio de frecuencia ultrabaja, se utiliza para conectar cosas a internet o cosas con otras cosas. Por ejemplo se envían unos datos de temperatura de un sensor a unos reguladores en unas calderas en un edificio de manera que se hablan entre sí. Utiliza una red independiente. Se transmiten mensajes de 12 bytes pudiendo enviar 140 mensajes al día. El protocolo ya incluye una marca de tiempo y la identificación de cada dispositivo de forma única.

Puede aportar diferentes ventajas:

 Eficiencia energética, alargando la duración de la batería en algunos dispositivos hasta 15 años, más allá en muchos casos de su vida útil.  Uso de frecuencias libres (ISM) resistentes frente a interferencias.  Conectividad Ultra Narrow Band (UNB) bidireccional.  Libre de derechos y royalties.  Gestión sencilla y basada en la nube. Se controlan todos los dispositivos conectados a la red desde un único lugar.  Cobertura internacional.

Puede ser una solución útil ya que se pueden enviar datos directamente a la nube y no dependes de operadores móviles y para el volumen de datos que se pretende enviar en la solución propuesta es una

51

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

tecnología que se adapta perfectamente. El hecho de poder comunicar los datos de los cuadros directamente a la nube puede ser un paso para lo que se verá en el futuro en los parques solares. 5.3.4 802.11ah

Es conocido también como súper Wifi, es una modificación del estándar 802.11-2007 está diseñado para trabajar en el espectro de las bandas VHF y UHF, que habitualmente se asocian a señales de televisión. En este caso se opera por debajo de 1Ghz, entre las bandas de 54 y 790MHz, un espectro que los canales de televisión no utilizan y en el cual no hay interferencias. Útil para transmisión a distancias largas con un menor consumo. Lo interesante de este estándar es que el volumen de datos que se pretende enviar en la propuesta que se ha realizado no es muy grande y por lo tanto estos sistemas se adaptan perfectamente además que consumen mucho menos.

5.3.5 GPRS

Los servicios GPRS son los servicios que utilizan habitualmente las operadoras móviles y mediante la cual a partir de una tarjeta SIM especial para el envió de datos a internet se pueden enviar automáticamente los datos de cada cuadro a una web. El problema de estos servicios son las zonas sin cobertura y el hecho de depender de terceros en tu gestión y comunicación de los datos. La ventaja es que desde el propio cuadro ya se envían los datos al servidor que corresponda con lo que las comunicaciones son más sencillas.

5.4 Viabilidad de hacer saltos entre cuadros hasta llegar al inversor.

Tras ver las tecnologías aplicables dentro de los parques, nos vamos a centrar en el estudio de la viabilidad del uso de WiFi o 802.11ah para la comunicación entre cuadros de DC de manera que no haya grandes distancias entre los puntos de comunicación.

A continuación se muestra un ejemplo de configuración de planta solar fotovoltaica a partir de la cual se pueda estudiar si las distancias son adecuadas para poder implantar tecnologías inalámbricas y las posibles alternativas que esto pueda tener. Es cierto que la tipología y la distribución de los cuadros depende mucho del proyecto pero se pueden simular situaciones para distancias diferentes y ver qué soluciones se pueden aplicar.

52

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Figura 19.- 32 strings de 20 módulos cada uno

En la figura anterior se puede observar lo que sería la parte que controlaría un cuadro de DC que sería donde instalaríamos nuestros equipos de medida y nuestro equipo de comunicación WiFi.

Para poder ver de qué distancias puede haber entre cuadros en la siguiente imagen (figura 20) tenemos un parque con 160 cuadrantes como el de la figura 19 cada uno con sus 32 strings.

53

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Figura 20.- Parque solar de 820x460m aproximadamente

Tras escoger una medida de panel estándar y simular la distribución de un parque de tipología rectangular se puede decir que de media se pueden encontrar unas distancias entre cuadros de DC de aproximadamente 40 metros.

Si consideramos que cada centro de inversión consta de 2 inversores de 1MW de potencia cada uno, aparentemente para comunicarse entre 2 centros de inversión existirían distancias de unos 400 metros lo cual es excesivo para una tecnología WiFi o 802.11ah esto hace necesario combinar esta tecnología con otra, o realizar una compleja configuración de la red donde cada cuadro pueda saber datos del resto de cuadros hasta que el que esté más cercano a la salida pueda comunicar las alertas necesarias sean del cuadro que sean. Por lo tanto se debería encontrar una solución para poder transmitir estos datos al gateway de salida que envía los datos al servidor.

El uso de la tecnología WiFi tiene su sentido al aplicarse en una comunicación entre cuadros de DC los cuales tienen distancias aceptables para ello. La idea principal es que, los cuadros de dc conozcan la información del resto de cuadros que hay dentro de una parcela de 2MWp como la que hemos identificado en la figura 20. A esta parcela le corresponde un centro de inversión y el cuadro de DC que esté más cercano a ella le debería comunicar los datos o alertas que proporcionen el resto de cuadros de esa zona. De esta manera la configuración física es muy sencilla, lo complicado es encontrar un sistema o protocolo que nos permite disponer de esta información de manera eficaz.

Con esto podemos proponer 3 formas de configurar el parque solar:

 Uso de WiFi o 802.11ah entre cuadros de DC de todo el parque, aparentemente la configuración de la red puede ser compleja pero se evita el uso de más equipos y encarecer la instalación. Consiste en que cada cuadro se comunique con los que tiene alrededor y cuando exista alguna alerta enviarla hacia el cuadro de DC más cercano a la salida, que será el encargado de transmitir las alertas.

54

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

 Uso de WiFi entre cuadros de DC hasta los centros de inversión y desde estos comunicación WiMax hasta el concentrador de datos de salida del parque. Sería una adaptación de la primera solución la cual permite tener más segmentados los grupos de comunicación coincidiendo con la zona que recogen los centros de inversión. Puesto que desde los centros de inversión hasta la salida de datos del parque puede haber grandes distancias esta puede ser otra solución viable ya que si hay distancias más de 500 metros con WiMax las podremos solventar. Consistiría en comunicar desde los inversores hasta la salida del parque con WiMax.

 Uso de un anillo de fibra óptica alrededor del parque, El uso de un anillo de fibra óptica consistiría en tener los centros de inversión en las zonas exteriores del parque de manera que un anillo exterior recoja los datos de los centros de inversión y los pueda llevar al concentrador de datos de salida. La comunicación entre cuadros de DC y la llegada al centro de inversión sería mediante WiFi o 802.11ah comunicándose unos con otros mediante saltos de distancias cortas.

5.5 Propuesta del sistema de medición

En las plantas solares hay multitud de módulos, lo que representa un gran número de corrientes de string a medir, la idea de esta propuesta es reducir los datos que se envían desde los cuadros de DC para poder hacer un sistema de comunicaciones practico y eficiente.

Para poder describir lo que se pretende se determina que un cuadro de DC lleva 32 strings y que por cada string hay 20 módulos.

Lo que hacen los sistemas actuales es medir las 32 cadenas de módulos y transmitir todos los datos puntualmente hasta el centro de control. Todos estos datos según se ha podido observar no se hacen servir, tan solo los usan para detectar posibles fallos de producción o averías. Los datos para medir la productividad de la planta se pueden obtener de los inversores por lo que transmitir todos los datos de string para detectar si en uno de ellos hay algún error es transmitir muchos datos que no se tienen en cuenta.

El sistema de medición:

El sistema de medición deberá estar ubicado en los cuadros de DC, i recoger los datos del equipo de medición de strings. Si tenemos 32 strings en un cuadro de DC lo que se pretende es que se haga una comparación constante a nivel local de la corriente que portan los strings de esa zona por lo que de si esos 32 hay uno que produce considerablemente menos se deberá de notificar y enviar ese dato al siguiente cuadro, hasta llegar al datalogger que concentra todos los datos.

El equipo deberá de tener las siguientes características:

Registrar los datos de corriente de cada cadena de módulos. Comparar la producción de todas las cadenas entre ellas. Establecer una tolerancia o margen en el cual se deben encontrar todos los strings. Detectar que cadena esta fuera del margen y por lo tanto tiene algún problema. Identificar cada cadena para poder transmitir cual es la que no funciona correctamente. Calibrar las alertas para que cuando no haya producción o justo esté empezando el día no se generen falsas alarmas de averías.

55

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

El equipo deberá enviar diferentes tipos de alerta según el posible motivo de la anomalía:

Si ha disparado la protección de sobre intensidad Desconexión de modulo por alta temperatura cuando el string produzca menos de los parámetros prefijados en el equipo Cuando el seccionador se encuentre abierto Si se trata de un error en la toma de datos

Este equipo lo que hará será detectar si un string no funciona correctamente y enviar una señal que puede ser un 0 o un 1 indicando que un string no funciona correctamente. Esto se transmite vía WiFi hasta el centro de inversión donde se recopilan los datos de los demás cuadros de DC. Desde los centros de inversión se puede llegar hasta el cuadro que concentre los datos de todos los inversores de la misma forma o con un sistema WiMAX. Al no ocupar una gran cantidad de datos la comunicación debería ser más fluida.

56

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

6 CONCLUSIONES

Durante la realización del presente trabajo se han podido conocer las tecnologías existentes en los parques solares dedicadas a la monitorización. Aparentemente todos los fabricantes y empresas que participan en este mercado tienen unas soluciones parecidas o enfocadas en la misma dirección, como, por ejemplo, tomar medidas a nivel de string y comunicarse mediante RS485 MODBUS RTU. En algunos estudios o proyectos muy puntuales se han podido ver que se usen comunicaciones inalámbricas. Tras ver el potencial que pueden aportar algunas de las tecnologías inalámbricas parece apuntar que en un futuro los parques solares usaran estas tecnologías o por lo menos será una solución viable que ofrezca una alternativa.

Los parques solares cada día son de mayor potencia y mayor superficie y a medida que avancen las tecnologías estarán más presente en el mercado de generación. Se hace imprescindible poder monitorizar el estado de los módulos mediante la monitorización a nivel de string ya que se pueden detectar y localizar averías con rapidez.

El hecho de optimizar la producción de un parque solar y prevenir averías o solucionarlas de forma rápida hace que los parques con una buena monitorización o un sistema óptimo puedan ver aumentados sus ingresos y obtener un retorno de la inversión menor.

Se ha podido entender cómo funciona el mercado eléctrico y que papel desempeñan las renovables y sobretodo la solar fotovoltaica dentro del sistema. Se entiende que es una energía que tiene gran potencial en nuestro país y que aún debe ir creciendo.

El trato con gente del sector ha permitido dar otro punto de vista a la información obtenida desde los catálogos y ha permitido conocer inquietudes problemas y soluciones que tienen diferentes fabricantes y promotores de parques. Cada fabricante según los clientes con los que trabajaba ofrecía una solución aplicada en sus productos, medición directa o indirecta número de strings por equipo, etc. Un punto para enriquecer también aptitudes profesionales.

El hecho de indagar en las posibles propuestas de mejora se ha podido observado que existen multitud de formas de mejorar las comunicaciones, pero el factor de transmitir solo los datos concretos de estado de los strings hace que se puedan aplicar tecnologías de comunicación aplicadas a IoT como puede ser el caso de SIGFOX o el estándar 802.11.

A lo largo del trabajo se ha ido recogiendo información relativa a posibilidades que se pueden contemplar de cara al futuro, algunas de ellas ya se han incluido en el trabajo como puede ser el aumento de las tensiones de continua de 1.000vdc a 1.500vdc, o las tecnologías inalámbricas que pueden llegar de cara al futuro para la comunicación en los parques.

Un puno interesante es el diseño de equipos para lugares a gran altura, es un reto q se presenta de cara al futuro y en el cual las condiciones para fabricar equipos cambian, como pueden ser la densidad del aire, radiación, presión. Estos factores que se han nombrado determinan un nuevo tipo de equipos a diseñar y nuevos sistemas de diseño y configuración de las plantas. Por ejemplo, en zonas como las del Himalaya donde se encuentran bastantes núcleos de población con difícil acceso a la energía podría ser una solución. O en capitales situadas a gran altitud como puede ser un ejemplo La Paz en Bolivia que con más de 3.500 msnm puede suponer nuevos retos el uso de esta tecnología.

Por otro lado, existe la vertiente más Smart se han encontrado proyectos como el de aprovechar la energía del sol en las carreteras haciendo un tramo de túnel en el que colocar las células fotovoltaicas y a la vez crear una zona de sombra que haga que la experiencia de conducir mejore.

57

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

También cabe destacar las aplicaciones que pueda tener en el futuro un material como el grafeno, que puede hacer aumentar la eficiencia a la hora de convertir la radiación en electricidad. Hay otras aplicaciones en las que una fina lámina de grafeno sobre un módulo convencional hace que durante días de lluvia las gotas en contacto con el grafeno puedan generar electricidad. Por ahora estas soluciones no son aplicables en términos de eficiencia y productividad, pero son un comienzo para aplicaciones que se puedan ver en el futuro.

Otra de las líneas que se pueden seguir de cara a los próximos años es el uso del protocolo IEC 61850. Tras haber propuesto un sistema en el que los cuadros de DC se comuniquen entre ellos se necesita un protocolo que permita que se entiendan entre todos y la alerta llegue al cuadro donde se va a enviar la información hacia afuera. El IEC 61850 permite tener equipos suscritos a otros equipos de manera que cuando generen un evento puedan reenviarlo a otro y así sucesivamente provocando que el dato que queremos lo lea el destinatario determinado ya que estará suscrito a estas alertas.

Todas estas tecnologías pueden ser de aplicación en los parques solares y mejorar los sistemas de monitorización que se utilizan hoy en día. El presente trabajo no define cual es la que se puede implantar con menor coste y mejores resultados, pero puede servir de base como planteamiento para la utilización de alguno de los sistemas nombrados en el mismo para monitorizar parques solares.

Finalmente, cabe decir que el trabajo ha conllevado una parte de búsqueda y contacto con empresas que ha durado la mayor parte del trabajo, la segunda parte que es la que incluye la propuesta se han podido utilizar conceptos estudiados durante el Máster y que han servido para conocer con mayor profundidad como pueden implementarse todas las tecnologías que vemos en el campo de las Smart Cities. Hay tecnologías muy interesantes, pero se tiene que encontrar la manera óptima de utilizarlas y que de esta manera supongan una gran ventaja a lo que ya se tenía anteriormente.

58

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

BIBLIOGRAFÍA

Apuntes realizados durante el MTSS Master en tecnologías de las Smart Grids y Smart Cities durante el curso 2015/2016 en La salle Ramon Llull. Página web de Red Eléctrica de Epaña. [En línea] Accesible en: www.ree.es. [Fecha de último acceso: 11/09/2016] Página web de Velaenergy. [En línea] Accesible en: www.velaenergy.com. [Fecha de último acceso: 02/08/2016] Página web de Circutor. [En Línea] Accesible en: www.circutor.es [Fecha de ultimo acceso: 10/08/2016] Página web Energética21. [En Línea] Accesible en: www.energetica21.com [Fecha de ultimo acceso: 16/08/2016] Página web de Intersolar. [En Línea] Accesible en: www.intersolar.de [Fecha de ultimo acceso: 16/08/2016] Página web de Voltimum. [En Línea] Accesible en: www.voltimum.es [Fecha de ultimo acceso: 16/08/2016] Página web de Solarnews. [En Línea] Accesible en: www.solarnews.es [Fecha de ultimo acceso: 16/08/2016] Página web Energías renovables. [En Línea] Accesible en: www.energias-renovables.com [Fecha de ultimo acceso: 16/08/2016] Página web de Monsol. [En Línea] Accesible en: http://monsol.net/ [Fecha de ultimo acceso: 21/07/2016] Página web de Aros Solar. [En Línea] Accesible en: www.aros-solar.com/es [Fecha de ultimo acceso: 10/08/2016] Página web de SMA Iberica. [En Línea] Accesible en: www.sma-iberica.com [Fecha de ultimo acceso: 10/08/2016] Página web de Enel. [En Línea] Accesible en: www.enel.com/es-ES/ [Fecha de ultimo acceso: 14/09/2016] Página web de Acciona. [En Línea] Accesible en: www.acciona.com [Fecha de ultimo acceso: 14/09/2016] Página web de Ingeteam. [En Línea] Accesible en: www.ingeteam.com [Fecha de ultimo acceso: 11/09/2016] Página web de Fronius. [En Línea] Accesible en: www.ingeteam.com [Fecha de ultimo acceso: 10/08/2016] Página web de Carlo Gavazzi. [En Línea] Accesible en: www.carlogavazzi.es [Fecha de ultimo acceso: 10/08/2016] Página web de Weg. [En Línea] Accesible en: http://www.weg.net/ [Fecha de ultimo acceso: 10/08/2016] Página web de Weidmueller. [En Línea] Accesible en: www.weidmueller.com [Fecha de ultimo acceso: 20/09/2016] Página web de AKO. [En Línea] Accesible en: www.ako.com [Fecha de ultimo acceso: 10/08/2016] Página web de Solar Log. [En Línea] Accesible en: www.solar-log.es [Fecha de ultimo acceso: 10/08/2016] Página web de Meteo Control. [En Línea] Accesible en: www.meteocontrol.com/es/ [Fecha de ultimo acceso: 12/09/2016] Página web de TSolar. [En Línea] Accesible en: www.tsolar.com [Fecha de ultimo acceso: 12/09/2016] Página web de FirstSolar. [En Línea] Accesible en: www.firstsolar.com [Fecha de ultimo acceso: 14/09/2016] Página web de TSK. [En Línea] Accesible en: www.grupotsk.com [Fecha de ultimo acceso: 14/09/2016] Página web de FRV. [En Línea] Accesible en: http://frv.com/proyectos/# [Fecha de ultimo acceso: 14/09/2016] Página web de TBEA Energy. [En Línea] Accesible en: en.tbeaenergy.com [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de Schneider electric. [En Línea] Accesible en: www.schneider-electric.es [Fecha de ultimo acceso: 25/07/2016] Página web de Samil Power. [En Línea] Accesible en: www.samilpower.com/ [Fecha de ultimo acceso: 06/07/2016] Página web de Salicru. [En Línea] Accesible en: www.salicru.com [Fecha de ultimo acceso: 21/06/2016] Página web de Eiffage. [En Línea] Accesible en: energia.eiffage.es [Fecha de ultimo acceso: 21/06/2016] Página web de Vinci energía. [En Línea] Accesible en: www.ingevinci.com [Fecha de ultimo acceso: 21/06/2016]

59

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

Página web de Webdom. [En Línea] Accesible en: www.webdom.es [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de Huntec. [En Línea] Accesible en: www.huntec.es [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de Satec. [En Línea] Accesible en: solar.satecgroup.com [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de Aliter group. [En Línea] Accesible en: www.alitergroup.com [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de Colossun. [En Línea] Accesible en: colossun.com [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de Solarreserve. [En Línea] Accesible en: www..com [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de ZeverSolar. [En Línea] Accesible en: www.zeversolar.com [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de ABB. [En Línea] Accesible en: new.abb.com/es [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016] Página web de Victron Energy. [En Línea] Accesible en: www.victronenergy.com [Fecha de ultimo acceso: 29/08/2016]

60

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

ANEXOS

A- Catalogo Circutor TRs Circutor TR8 Circutor TR16 Circutor B- Catalogo Monsol CombinerBox 1000-1500 Conbiner Boxes Hardware de monitorización 1000-1500 C- Catalogo SMA SMA_SUNNYSTRINMONITOR SMA-21-IA-BS-JP-es-20 SMA-21-TI-BS-JP-es-13 D- Catalogo Aros AROS_MANUAL_STRINBOX AROS_STRINGBOX FICHA TECNICA 2016 INVERSORES OUTDOOR SIRIO HV MT FICHA TECNICA 2016 SIRIO CENTRALES IMD Y HV FICHA TECNICA 2016 SIRIOS EASY_EVO FICHA TECNICA SPS 2016 E- Catalogo MeteoControl MeteoControl_16-8_SCB MeteoControl_24-12_SCB MeteoControl_32-16_SCB F- Catalogo Solarlog SolarLog_SBM SolarLog_SCB SOLARLOG2000_ES G- Catalogo Schneider electric SCHNEIDER_ARRAYBOX SCHNEIDER_DCBOX SCHNEIDER_GUIA_SOLUCIONES SCHNEIDER_otras_soluciones H- Catalogo Fronius FRONIUS_10012 FRONIUS_25030 DCD DF I- Catalogo ABB String_inverter_PRO-33.0 Current Transducer HAX 1200-S PVI-3.0-3.6-4.2_BCD.00374 PVI-STRINGCOMB_BCD.00385 VSN300 WIFI LOGGER CARD_BCD.00388 VSN700 DATA LOGGER_BCD.00387 J- Catalogo AKO AKO_MONITORIZACION

61

MÁSTER EN TECNOLOGIAS DE LAS SMART CITIES I SMART GRIDS (MTSS)

Monitorización de plantas de producción de electricidad con energía solar

K- Catalogo Carlos Gavazzi BRO Renewable Energy ENG 1015 GAVAZI_MONITORING L- Catalogo SamilPower SolarArray Combiner Box SolarPond240HF M- Catalogo Salicru EQUINOX N- Catalogo Webdom SSX_V2 WD3_ESP Webdom Satellite WMS O- Catalogo Satec Satec_EOS_Summary P- Catalogo Colossun Colossun Q- Catalogo Victron Energy BlueSolar-charge-controller-MPPT-150-35 R- Catalogo Weidmuller TRANSCLINIC_16I+ S- Catalogo WEG WEG-inversores-solares WEG-soluciones-en-energia-solar

62