Clase 1: La industria solar y sus principales retos

Un programa de emprendimiento e innovación en energía solar para la generación distribuida

POTENCIA Y ENERGÍA

La unidad de potencia es el Watt. La potencia es generada o consumida por cualquier máquina o equipo en forma instantánea. La unidad de energía es el Watt-hora Si generamos (o consumimos) 1 Watt durante 1 hora, habremos generado (o consumido) 1 Wh

POTENCIA Y ENERGÍA

GENERACIÓN TRADICIONAL

En  la  generación  tradicional  centralizada,  una  central  produce  energía  eléctrica  y  se  distribuye  a  los  consumidores  a  través  de  líneas  de  transmisión,  distribución,  subestaciones  y  transformadores.  En  Chile  se  llama  Sistema  Interconectado,  hay  4  sistemas,  donde  destacan  el  SIC  y  SING  

SIC y SING

Fuente:  CDEC  SIC   Fuente:  CDEC  SING  

Source:  Ministry  of  Energy  

Capacidad Instalada de Sistema Interconectado del Norte Grande (SING): 4.550 MW Capacidad Instalada de Sistema Interconectado Central (SIC): 16.230 MW

GENERACIÓN TRADICIONAL Y SIC

Source:  GDF  SUEZ  

GENERACIÓN TRADICIONAL Y SIC

GENERACIÓN TRADICIONAL Y SIC

Fuente:  CDEC  SIC  

GENERACIÓN DISTRIBUIDA

Fuente:  www.circuitzoom.com/  

La  generación  distribuida,  o  también  conocida  como  generación  descentralizada,  es  principalmente  la  generación  de  energía  eléctrica  a  través  de  muchas  pequeñas  fuentes  de  energía  en  lugares  lo  más  próximos  posibles  a  están  los  consumos.  

SMART GRIDS

Source:  Ministry  of  Energy  

La  generación  distribuida  es  parte  del  ecosistema  de  los  smart  grids  

SMART GRIDS

El  futuro  será  holísPco,  los  sistemas  de  transporte  y  energéPcos  estarán  integrados  

hQps://www.youtube.com/watch?v=pP9RAMFxmTQ     hQps://www.youtube.com/watch?v=6a2HxDvUS3g&t=85s    

UN POCO DE HISTORIA

Thomas Alva Edison • En 1931, a meses de su muerte dijo:

•  "I'd put my money on the sun and solar energy. What a source of power! I hope we don't have to wait till oil and coal run out before we tackle that."

• Habría cambiado su opinión en estos 85 años?

UN POCO DE HISTORIA

•  Arquímedes fue quien, según la leyenda, derrotó a la flota romana que había sitiado la ciudad de Siracusa mediante un sistema de espejos que concentró la luz del sol e incendió la flota romanas. (212 AC)

UN POCO DE HISTORIA

En Francia, Lavoisier (1.772) célebre químico francés descubridor del oxígeno, inventó un horno solar al experimentar con lentes de 130 cm. de diámetro, fundió el platino, cuyo punto de fusión es de 17.600 °C.

UN POCO DE HISTORIA

•  En el siglo XIX, el clérigo escocés Robert Stirling construyó un motor de aire caliente con un pistón que, acoplado a un espejo parabólico, empezaba a girar cuando los rayos solares se concentraban en el extremo exterior del pistón y se alcanzaba una temperatura adecuada

UN POCO DE HISTORIA

•  En 1949, en los laboratorios de Mont Louis, Francia, se construyó un horno solar que alcanza temperaturas de 3.500°C, el cual se utiliza en algunos procesos metalúrgicos y en determinadas reacciones químicas.

UN POCO DE HISTORIA

• En 1958, se logra convertir la luz del sol en energía eléctrica (efecto fotovoltaico) para satisfacer los requerimientos energéticos de los satélites

UN POCO DE HISTORIA

Caso de Innovación en Chile: Sistemas desalinizadores solares Carlos Wilson

1872, Las Salinas, Antofagasta.

5000 [m2] de vidrio (aprox.)

22,5 [m3] agua destilada al día.

UN POCO DE HISTORIA

RECURSO SOLAR

Energía Solar que llega a la Tierra

1.  Energía Solar anual que llega a la tierra 2.  Energía solar utilizada 3.  Reservas de gas natural 4.  Reservas de carbón 5.  Reservas de petróleo 6.  Reservas de uranio 7.  Consumo mundial anual de energía

Fuente:  INFORSE  -­‐  Interna1onal  Network  for  Sustainable  Energy

RECURSO SOLAR

The author , Matthias Loster , comments , "Solar power systems installed in the areas defined by the dark disks could provide a little more than the world's current total primary energy demand (assuming a conversion efficiency of 8%) . That is , all energy currently consumed , including heat , electricity , fossil fuels , etc. , would be produced in the form of electricity by solar cells . The colors in the map show the local solar irradiance averaged over three years from 1991 to 1993 (24 hours a day) taking into account the cloud coverage available from weather satellites" .

Cinturón Solar de la Tierra RECURSO SOLAR

Espectro  Solar

RECURSO SOLAR

Ángulos importantes

RECURSO SOLAR

Trayectoria  del  Sol

RECURSO SOLAR

RECURSO SOLAR

Radiación Solar

El potencial solar del Desierto de Atacama es el más altos a nivel mundial

RECURSO SOLAR

ALTA  RADIACION  SOLAR  EN  EL  DESIERTO  DE  ATACAMA

Fuente: Min. Energía Pozo Almonte

RECURSO SOLAR

ALTA  RADIACION  SOLAR  EN  EL  DESIERTO  DE  ATACAMA

Fuente: Min. Energía Pozo Almonte Agencia Andaluza de Energía

RECURSO SOLAR

ALTA  RADIACION  SOLAR  EN  EL  DESIERTO  DE  ATACAMA

Fuente: Min. Energía Pozo Almonte Agencia Andaluza de Energía

Loca%on   Annual  GHI  (kWh/m2)   Annual  DNI  (kWh/m2)  

Tucson  (NREL)   2.080   2.555  

Seville   1.780   2.100  

Atacama   2.500   3.800  

RECURSO SOLAR

PERO  NO  SOLAMENTE  EL  DESIERTO  PRESENTA  OPORTUNIDADES

Fuente: Elaboración Propia

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kWh

/m2

Mes

Radiación Solar Global Horizontal CHILE

Arica Calama Copiapo Valparaiso Santiago Pucon Coyhaique

RECURSO SOLAR

PERO  NO  SOLAMENTE  EL  DESIERTO  PRESENTA  OPORTUNIDADES

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m2

Mes

Radiación Solar Global Horizontal

Santiago

Berlin

Paris

Pucon

Fuente: Elaboración Propia

RECURSO SOLAR

RECURSO SOLAR

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

•  Elementos:  •  Módulos  fotovoltaicos  •  Conductores  •  Inversor  •  Controlador  de  carga  •  Baterías  

• Configuración  •  Conectado  a  la  red  (On  Grid)  

•  Aislado  (Off  Grid)  

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Un  módulo  es  un  disposiPvo  fotovoltaico  que  consiste  en  varias  celdas  individuales  conectadas  eléctricamente  en  serie  y  parallelo,  laminado,  encapsulado,  y  ensamblado  en  un  marco  

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Un  inversor  es  un  disposiPvo  que  transforma  la  corriente  conPnua  que  producen  los  módulos  en  corriente  alterna    

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Fuente: http://energyinformative.org/

Sistema  conectado  a  la  red,  on  grid  

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Fuente: http://energyinformative.org/

Sistema  aislado,  off  grid  

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Desempeño  de  los  módulos  fotovoltaicos  

Punto  de  máxima  potencia  

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Fuente:http://ecmweb.com/

Desempeño  de  los  módulos  fotovoltaicos  

SITUACIÓN MUNDIAL

SITUACIÓN MUNDIAL

SITUACIÓN MUNDIAL

SITUACIÓN MUNDIAL

SITUACIÓN NACIONAL

SITUACIÓN NACIONAL

SITUACIÓN NACIONAL

SITUACIÓN NACIONAL

SITUACIÓN NACIONAL

SITUACIÓN NACIONAL

Fuente:http://renewables.seenews.com/

SITUACIÓN NACIONAL

Fuente:SEC

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200  

400  

600  

800  

1000  

1200  

1400  

Potencia  total  kW  

Cant  Potencia  kWp  

Solicitud   795    9.095    TE4   304    3.969    

SITUACIÓN NACIONAL

COSTOS SISTEMAS PV

Fuente:Min. Energía

COSTOS SISTEMAS PV

Fuente: NREL, Q1 2015

COSTOS SISTEMAS PV

Fuente: NREL, Q1 2015

COSTOS SISTEMAS PV

Fuente: http://elperiodicodelaenergia.com/

PROYECCIÓN

Fuente: PES

ACTORES DEL MERCADO HOY

Fuente: http://thaisolarpvroadmap.org/

ALGUNOS EJEMPLOS

hQps://www.youtube.com/watch?v=nmK-­‐SO9FxPo    hQps://www.youtube.com/watch?v=7S6qs4Fo2xk    hQps://www.youtube.com/watch?v=2B62igLoEUk    hQp://www.solarschools.org.uk/    hQps://joinmosaic.com/