FCh Energia Solar Esoto

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solar

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  • Energa Solar: Visin general del recurso

    en el Norte Grande de Chile y aspectos

    tcnicos para el diseo y operacin de

    grandes plantas

    Eduardo Soto Seplveda

    julio 2011

  • Contenidos

    1. El recurso solar: estado del arte de la prospeccin del recurso solar en

    Chile y el mundo

    2. El recurso solar en el Norte Grande. Importancia de la medicin en la

    operacin y control.

    3. Plantas fotovoltaicas. Aspectos generales de un sistema fotovoltaico y

    del estudio avanzado de la produccin de energa elctrica.

    4. Plantas de concentracin solar. Aspectos generales de una planta CSP

    y del estudio avanzado de la produccin de energa trmica y

    elctrica.

    5. Comentarios y aportes para el caso chileno desde Fundacin Chile.

    Energa Solar: Visin general del recurso en el

    Norte Grande de Chile y aspectos tcnicos para

    el diseo y operacin de grandes plantas

  • Fuente: http://www.3tier.com/en/support/resource-maps/

    1. El recurso solar: estado del arte de la prospeccin del

    recurso solar en Chile y el mundo

    Trpico de Capricornio

    Trpico de Cncer

  • Fuente: http://www.3tier.com/en/support/resource-maps/

    Radiacin Solar en el Mundo

  • LA RADIACIN SOLAR: DOS CONCEPTOS BSICOS PERO IMPORTANTES

    Fuente: PVSyst - Solarbeam

  • Fuente: Archivo Nacional de Datos Solarimtricos UTFSM - 2008

    2. El recurso solar en el Norte Grande. Importancia de la

    medicin en la operacin y control

    Alemania

  • Radiacin Solar en Chile

    Fuente: Archivo Nacional de Datos Solarimtricos UTFSM - 2008

  • Radiacin Solar en Chile

    Fuente: ECOFYSVALGESTA.INFORME FINAL ESTUDIO: Antecedentes para la Especificacin de Requerimientos Tcnicos para el Desarrollo de los Colectores

  • Radiacin Solar en Chile

    Fuente: ECOFYSVALGESTA.INFORME FINAL ESTUDIO: Antecedentes para la Especificacin de Requerimientos Tcnicos para el Desarrollo de los Colectores

    Comuna kWh/m2 ao

    Calama 2506San Pedro de Atacama 2466Diego de Almagro 2429

    Antofagasta 2360Arica 2342

    Copiap 2174

    Iquique 2067Chaaral 2055

    Santiago 1843La Serena 1814

    Ovalle 1749Los Andes 1706Coquimbo 1701San Fernando 1657Curic 1615

    Rancagua 1602Linares 1563

    Chilln 1534Talca 1509

    Comuna kWh/m2 ao

    Los Angeles 1498Concepcin 1497Juan Fernndez 1475

    Valparaso 1431Via del Mar 1429

    Coyhaique 1347

    Valdivia 1338Osorno 1271

    Puerto Montt 1212Castro 1163

    Aysn 1126Punta Arenas 872

  • Baseline Surface Radiation Network (BSRN)

    Fuente: http://www.bsrn.awi.de/en/home/bsrn/

  • Comparacin en Davos, Suiza

    Fuente: http://www.pmodwrc.ch/

  • Diferencias entre mediciones con diferentes sensores

    Fuente: PHOTON: la Revista de fotovoltaica, ISSN 1430-5348, N. 12, 2009 , pgs. 42-60

    Sensor termopila CM21

    (Kipp&Zonen)

    Sensor fotovoltaico silicio

    (LI-COR)

  • Sensibilidad espectral de varios tipos de sensores

    Fuente: PHOTON: la Revista de fotovoltaica, ISSN 1430-5348, N. 12, 2009 , pgs. 42-60

  • Diferencias anuales en la medicin de radiacin solar

    Fuente: http://www.nrel.gov/docs/fy09osti/44627.pdf

  • Fuente: http://www.irradiance.com/rsr.html

    http://www.kippzonen.com/?product/2021/SOLYS+2.aspx

    Medicin de Radiacin Solar

    Seguidor solar (Kipp&Zonen)RSR2 (Irradiance)

  • Fuente: ATDR - Centro Nacional de Energas Renovables, Espaa.

    Imgenes instrumentos http://www.kippzonen.com/?page/9091/Parameters+of+Meteorology.aspx

    Medicin de Radiacin Solar

    Piranmetro

    Radiacin Solar

    Global en plano

    horizontalPirhelimetro

    Radiacin Solar Directa

    en plano normal

    (seguimiento solar)

    Piranmetro

    Radiacin Solar Difusa

  • Fuente: ciclos de refrigeracin por absorcin y su integracin con energa solar.. Miguel Iglesias Ambitec Ingeniera

    3. Plantas fotovoltaicas. Aspectos generales de un sistema

    fotovoltaico y del estudio avanzado de la produccin de

    energa elctrica.

  • Principios de funcionamiento de un panel fotovoltaico

    Efecto de la produccin debido a la

    temperatura

    Efecto de la produccin debido a la

    radiacin solar

  • PANEL DE 18+18 CLULAS SIN

    DIODOS BYPASS

    CON 2 DIODOS

    BYPASS, UNO CADA

    18 CLULAS

    Diodos Bypass

  • a) Sin diodos.

    b) Clula diodo.

    c) Diodo externo

    Diodos antiretorno

  • Clculo de produccin de una planta fotovoltaica

    Fuente: Simulacin Fundacin Chile.

  • Clculo de produccin de una planta fotovoltaica

    Fuente: Simulacin Fundacin Chile.

  • 4. Plantas de concentracin solar. Aspectos generales de

    una planta CSP y del estudio avanzado de la produccin de

    energa trmica y elctrica.

    Fuente: Presentacin Solarmillennium.

  • Tecnologas de concentracin solar

    Power Dish Concentrador parablico

    Heliostatos Fresnell

  • Produccin de energa elctrica con helistatos

    Fuente: Plataforma Solar SOLUCAR ABENGO SOLAR, Sevilla - Espaa. Fotografa: Eduardo Soto Seplveda

  • Produccin de energa elctrica con concentracin cilindro

    parablica

    Fuente: Plataforma Solar SOLUCAR ABENGO SOLAR, Sevilla - Espaa. Fotografa: Eduardo Soto Seplveda

  • Oportunidades para la produccin de calor solar y sus

    aplicaciones en la industria minera

    Electrowinning Biolixiviacin Otros procesos

  • TRNSYS: Simulacin dinmica de procesos trmicos

    TRNSYS 17 : Licencia de Fundacin Chile para estudios avanzados de plantas solares en energa trmica y elctrica

  • 5. Comentarios y aportes para el caso chileno desde

    Fundacin Chile.Fotografa: Medicin Solar en la Regin de Atacama. Fundacin Chile

  • Servicios Especializados en Energa SolarAlianza Fundacin Chile & CENER

    La Fundacin Chile junto al Centro Nacional de Energas Renovables (CENER) de Espaa, realiza actividades de evaluacin

    de la radiacin solar para proyectos de plantas solares comerciales y otras aplicaciones de este recurso.

    La alianza entre Fundacin Chile y CENER a travs de sus servicios, genera grandes oportunidades en proyectos de energa

    solar, ya que cuentan con gran experiencia y resultados probados a nivel nacional e internacional en ms de 20 aos.

    Este sello de garanta permite realizar proyectos con gran confianza en sus futuros resultados.

    1. Asesora en el diseo,

    instrumentacin, disposicin,

    instalacin y puesta en marcha de los

    elementos de la estacin de medidas

    radiomtricas. Certificacin y

    contrastacin de estaciones de

    medicin.

    2. Generacin de ao meteorolgico

    de referencia, con valores horarios

    representativos del comportamiento a

    largo plazo de la radiacin global en

    el emplazamiento concreto. Incluye

    estimaciones de la radiacin directa

    normal y variables climatolgicas

    relacionadas.

    3. Control de calidad de datos

    registrados en el emplazamiento.

    5. Generacin de ao meteorolgico

    tpico, con valores en alta frecuencia

    representativos del comportamiento a

    largo plazo de la radiacin global y

    directa en el emplazamiento concreto.

    Incluye las medidas de las variables

    climatolgicas relacionadas que hayan

    sido registradas localmente.

    4. Monitorizacin de estaciones de

    medidas de la radiacin solar y

    variables meteorolgicas relacionadas

    (tratamiento en tiempo real).

  • Proyecto CONICYT 78090005

    Calor solar para procesos industriales y generacin de

    energa elctrica en Chile

    Mejora de eficiencia en el proceso de produccin de calor debido a que no se utiliza combustin en el calentamiento.

    Utilizacin de agua o sales en ciclo cerrado, permite controlar el aporte de calor al sistema que lo requiere y utilizarlo en las horas que no hay Sol.

    Grandes ventajas en la seguridad de produccin debido a la baja variabilidad del recurso solar. Altos niveles de radiacin solar directa en Chile.

    Menor sensibilidad al precio de los combustibles para la produccin de calor.

    Gran flexibilidad de las instalaciones solares debido a que son escalables.

    Produccin de calor mediante energa solar = reduccin de emisiones de CO2

    Proyecto CONICYT 78090005 - Fundacin Chile: Determinar el potencial de hibridizacin de plantas trmicas

    convencionales con energa solar mediante el uso de herramientas de simulacin

  • Concentracin Solar

    Concentrador solar

    parablico

    Disco de

    concentracin solar

    Heliostatos

    Almacenamiento de

    calor

    Intercambio de calor

    Electricidad

    Calor

    Movimiento

    G~

    Q1Q2

    Proyecto CONICYT 78090005 - Fundacin Chile: Determinar el potencial de hibridizacin de plantas trmicas

    convencionales con energa solar mediante el uso de herramientas de simulacin

  • Proceso para el diseo de una Central de Concentracin

    Solar: bsqueda del ptimo tcnico-econmico

    Diseo Tcnico Optimizacin econmica

    Proyecto CONICYT 78090005 - Fundacin Chile: Determinar el potencial de hibridizacin de plantas trmicas

    convencionales con energa solar mediante el uso de herramientas de simulacin

  • Proceso para el diseo de una Central de Concentracin

    Solar: bsqueda del ptimo tcnico-econmico

    Proyecto CONICYT 78090005 - Fundacin Chile: Determinar el potencial de hibridizacin de plantas trmicas

    convencionales con energa solar mediante el uso de he