Plantas fotovoltaicas Cuaderno técnico Nº 10

Cuaderno de aplicaciones técnicas n.° 10 Plantas fotovoltaicas

ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  1 Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Índice Introducción .......................................................... 4 PARTE I 1  Consideraciones generales .... 5 1 .1 .Principio.de.funcionamiento .................................... 5 1 .2 .Energía.solar .................................................................. 5 1 .3 .Componentes.principales.de.una.planta fotovoltaica ...................................................................... 8 1.3.1 . Generador.fotovoltaico.............................................. 8 1.3.2 . Inversor.................................................................... 11 1 .4 .Tipologías.de.paneles.fotovoltaicos. .................. 12 1.4.1 . Paneles.de.silicio.cristalino..................................... 12 1.4.2 . Paneles.de.capa.fina............................................... 13 1 .5 .Tipologías.de.plantas.fotovoltaicas ..................... 15 1.5.1 . Plantas.aisladas....................................................... 15 1.5.2 . Plantas.conectadas.a.la.red.................................... 16 1 .6 .Intermitencia.en.la.generación.y.el. almacenamiento.de.la.energía.producida ......... 17 2  Producción energética ............. 18 2 .1 .Circuito.equivalente.de.la.célula.FV .................... 18 2 .2 .Curva.tensión-intensidad.del.módulo .................... 18 2 .3 .Esquema.de.conexión.a.la.red .............................. 19 2 .4 .Potencia.nominal.pico .............................................. 20 2 .5 .Producción.anual.esperada ................................... 20 2 .6 .Inclinación.y.orientación.de.los.paneles ............ 22 2 .7 .Tensiones.e.intensidades.en.una.planta.FV ..... 24 2 .8 .Variación.en.la.energía.producida ........................ 24 2.8.1 . Irradiancia................................................................ 24 2.8.2 . Temperaturas.de.los.módulos................................. 25 2.8.3 . Sombreado.............................................................. 25 3  Métodos de instalación y configuraciones ............................. 26 3 .1 .Integración.arquitectónica ...................................... 26 3 .2 .Disposición.del.campo.solar. ................................ 27 3.2.1 . Planta.con.un.solo.inversor..................................... 27 3.2.2 . Planta.con.un.inversor.por.cadena......................... 27 3.2.3 . Planta.con.varios.inversores................................... 27 3 .3 .Selección.y.conexión.del.inversor ....................... 28 3 .4 .Elección.de.los.cables .............................................. 32 3.4.1 . Tipos.de.cables....................................................... 32 3.4.2 . Sección.transversal.y.capacidad.de.transporte. . . de.corriente................................................................... 32 PARTE II 4  Conexión a la red y medición de la energía .............. 34 Marco italiano 4 .1 .Generalidades ............................................................. 34 4 .2 .En.paralelo.con.la.red.de.BT .................................. 35 4 .3 .En.paralelo.con.la.red.de.MT. ................................ 37 4 .4 .Medición.de.la.energía.producida.e. intercambiada.con.la.red ......................................... 39 Marco español 4 .5 .Generalidades ............................................................. 40 4 .6 .En.paralelo.con.la.red.de.BT .................................. 41 4.6.1 . Cuadro.de.salida..................................................... 41 4.6.2 . Caja.general.de.protección..................................... 41 4.6.3 . Módulo.de.salida.(Medición.de.energía)................. 42 Plantas.fotovoltaicas Continúa

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 2  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Índice Plantas.fotovoltaicas 5  Puesta a tierra y protección frente a contactos indirectos ......................................................... 43 5 .1 .Puesta.a.tierra ............................................................. 43 5 .2 .Plantas.con.transformador ..................................... 43 5.2.1 . Masas.aguas.arriba.del.transformador................... 43   5.2.1.1 . Planta.con.sistema.IT................................. 43   5.2.1.2 . Planta.con.sistema.TN............................... 43 5.2.2 . Masas.aguas.abajo.del.transformador.................... 44 5 .3 .Plantas.sin.transformador ....................................... 45 6  Protección contra sobrecargas y sobretensiones .................................... 46 6 .1 .Protección.contra.sobrecargas.en.el.lado.CC .... 46 6.1.1 . Protección.de.los.cables......................................... 46 6.1.2 . Protección.de.la.cadena.contra.corrientes.inversas... 47 6.1.3 . Comportamiento.del.inversor.................................. 47 6.1.4 . Elección.de.los.dispositivos.de.protección............. 47 6 .2 .Protección.contra.sobrecargas.en.el.lado.CA .... 48 6 .3 .Elección.de.los.dispositivos.de. maniobra.y.desconexión ................................................. 49 6 .4 .Protección.contra.sobretensiones ....................... 49 6.4.1 . Descarga.directa.de.rayo........................................ 49   6.4.1.1 . Edificio.sin.SPR.......................................... 49   6.4.1.2 . Edificio.con.SPR......................................... 49   6.4.1.3 . Planta.FV.sobre.el.suelo............................. 50 6.4.2 . Descarga.indirecta.de.rayo...................................... 50   6.4.2.1 . Protección.en.el.lado.CC............................ 51   6.4.2.2 . Protección.en.el.lado.CA............................ 51 7  Análisis económico de la inversión ......................................... 53 7 .1 .Apuntes.teóricos ........................................................ 53 7.1.1 . Valor.actual.neto.(VAN)............................................ 53 7.1.2 . Indicadores.económicos......................................... 53   7.1.2.1 . Tasa.interna.de.rentabilidad.(TIR)............... 53   7.1.2.2 . Recuperación.descontada......................... 53   7.1.2.3 . Recuperación.simple.................................. 53 7 .2 .Consideraciones.económicas.acerca. de.las.instalaciones.FV ................................................. 54 7 .3 .Ejemplos.de.análisis.de.la.inversión ................... 54 7.3.1 . Planta.fotovoltaica.3 kWp.autofinanciada............... 54 7.3.2 . Planta.fotovoltaica.3 kWp.financiada...................... 56 7.3.3 . Planta.fotovoltaica.60 kWp.autofinanciada............. 57 7.3.4 . Planta.fotovoltaica.60 kWp.financiada.................... 58 PARTE III 8  Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas ..... 59 8 .1 . Interruptores.automáticos.en.caja.moldeada.y.de.bastidor.abierto ................................................... 59 8.1.1 . Interruptores.automáticos.en.caja.moldeada.Tmax.T. . . para.aplicaciones.en.corriente.alterna.................... 59 8.1.2 . Nueva.gama.de.interruptores.automáticos.en.caja . . moldeada.Tmax.XT................................................. 60 8.1.3 . Interruptores.automáticos.en.caja.moldeada.para. . . aplicaciones.hasta1150.V.CA.................................. 61 8.1.4 . Interruptores.seccionadores.en.caja.moldeada . . Tipo.Tmax.T.y.Tmax.XT......................................... 64 8.1.5 . Interruptores.automáticos.de.bastidor.abierto. . . para.aplicaciones.en.corriente.alterna................... 65 8.1.6 . Interruptores.automáticos.de.bastidor.abierto . . para.aplicaciones.hasta.1150.V.CA......................... 66 8.1.7 . Interruptores.seccionadores.de.bastidor.abierto..... 67 8.1.8 . Interruptores.seccionadores.de.bastidor.abierto . . para.aplicaciones.hasta.1150.V.CA........................ 68 8.1.9 . Interruptores.automáticos.en.caja.moldeada.Tmax . . para.aplicaciones.en.corriente.continua................ 69 8.1.10 .Interruptores.automáticos.en.caja.moldeada . . Tmax.XT.para.aplicaciones.en.corriente.continua.... 70 8.1.11 .Interruptores.automáticos.en.caja.moldeada.para. . . aplicaciones.hasta.1000.V.CC............................... 70 8.1.12 .Interruptores.seccionadores.en.caja.moldeada.para. . . aplicaciones.de.corriente.continua.Tmax.PV......... 71

ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  3 8.1.13 .Interruptores.automáticos.de.bastidor.abierto . . . Emax.DC.para.aplicaciones.de.corriente. . . . continua................................................................. 72 8.1.14 .Interruptores.seccionadores.de.bastidor.abierto . . Emax.DC.para.aplicaciones.hasta.1000.V.CC....... 76 8 .2 . Relés.con.protección.diferencial.tipo.B ........... 77 8.2.1 .Relés.con.protección.diferencial.RC223.y.RC.tipo.B.... 77 8.2.2 .Dispositivos.con.protección.diferencial.para.CA...... 78 8 .3 . Contactores ................................................................ 78 8 .4 . Interruptores.seccionadores.de.corte. en.carga ....................................................................... 79 8 .5 . Interruptores.automáticos. magnetotérmicos.modulares ............................... 81 8 .6 . Protectores.contra.sobretensiones ................... 82 8 .7 . Bases.portafusibles ................................................. 83 8 .8 . Fusibles.cilíndricos .................................................. 84 8 .9 . Monitores.de.aislamiento. ..................................... 84 8 .10 .Contadores.para.CA ............................................... 85 8 .11 .Cuadros.de.distribución ........................................ 86 8 .12 .Cajas.aislantes.para.montaje.en.pared ........... 87 8 .13 .Cajas.de.concentración ........................................ 87 8 .14 .Inversores ................................................................... 88 8 .15 .Bloques.de.terminales ........................................... 90 8 .16 .Motores ........................................................................ 90 8 .17 .Convertidores.de.frecuencia ................................ 91 8 .18 .Plataformas.PLC ...................................................... 91 8 .19 .Cuadros.de.distribución.secundarios .............. 91 Anexo.A.–.Nuevas.tecnologías.de.los.panelesA.1 . Tecnologías.emergentes ............................................ 93 A.2 . Tecnología.fotovoltaica.de.concentración ............ 94 A.3 . Tecnología.fotovoltaica.con.paneles.cilíndricos ...... 95 Anexo.B.–.Otras.fuentes.de.energía.renovablesB.1 . . Introducción ................................................................. 96 B.2 . . Energía.eólica .............................................................. 96 B.3 . . Biomasa ........................................................................ 96 B.4 . . Energía.geotérmica .................................................... 97 B.5 . . Energía.mareomotriz.y.undimotriz ......................... 97 B.6 . . Energía.minihidroeléctrica ........................................ 98 B.7 . . Energía.termosolar ..................................................... 98 B.8 . . Energía.solar.termoeléctrica ................................. 100 B.9 . . Sistemas.híbridos .................................................... 102 Anexo.C.–.Ejemplos.de.dimensionamiento..de.plantas.fotovoltaicasC.1 . Introducción ................................................................ 103 C.2 . Planta.FV.de.3 kWp .................................................. 103 C.3 . Planta.FV.de.60 kWp ............................................... 106

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 1 Consideraciones generales 4  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Introducción En. el. presente. contexto. energético. y. medioambiental.mundial,.reducir.las.emisiones.de.gases.de.efecto.inver-nadero.y.sustancias.contaminantes.mas.allá.incluso.del.protocolo.de.Kioto.se.ha.convertido.en.un.objetivo.de.primer.orden..La.explotación.de.fuentes.de.energía.al-ternativas.y.renovables.usadas.conjuntamente.y.la.menor.dependencia.de.unos.combustibles.fósiles.condenados.a.agotarse.forman.parte.de.la.solución..El.Sol.es.sin.duda.una.fuente.de.energía.renovable.con.un. enorme. potencial. y. que. es. posible. utilizar. con. el.máximo.respeto.al.medio.ambiente..Basta.con.pensar.que.a.cada.instante.la.superficie.del.hemisferio.terrestre.expuesto.al.Sol.recibe.una.potencia.de.más.de.50 000.TW,.es.decir,.la.cantidad.de.energía.solar.que.llega.a.la.corteza.terrestre.viene.a.ser.10 000.veces.mayor.que.la.energía.utilizada.en.todo.el.mundo..Entre. los. diferentes. sistemas. que. utilizan. fuentes. de..energía.renovables,.los.basados.en.tecnología.fotovol-taica.son.muy.prometedores.gracias.a.sus.cualidades.intrínsecas:.tienen.unos.costes.de.funcionamiento.muy.reducidos.(el."combustible".es.gratis).y.unas.necesidades.de. mantenimiento. limitadas,. son. fiables,. no. producen.ruido.y.son.fáciles.de.instalar..Además,.la.energía.foto-voltaica.en.algunas.aplicaciones.aisladas.es.definitiva-mente.mejor.que.otras.fuentes.energéticas,.sobre.todo.allí.donde.la.instalación.de.líneas.eléctricas.tradicionales.resulta.difícil.y.costosa..A.nivel.mundial,.la.energía.fotovoltaica.está.aumentando.enormemente.gracias.a.la.política.de.tarifas.reguladas,.un.mecanismo.para.financiar.el.sector.FV.que.subven-ciona,.por.medio.de.incentivos.concedidos.por.los.go-biernos,.la.energía.eléctrica.producida.por.plantas.co-nectadas.a.la.red.. Este. cuaderno. técnico. tiene. el. objeto. de. analizar. los.problemas. y. conceptos. básicos. que. se. plantean. a. la.hora.de.construir.una.planta.fotovoltaica;.partiendo.de.una.descripción.general.sobre.las.modalidades.de.ex-plotación.de.energía.solar.mediante.plantas.FV,.facilita.una.descripción.de.los.métodos.de.conexión.a.la.red,.de. protección. contra. sobrecargas,. sobretensiones. y.contactos.indirectos,.y.sirve.de.guía.para.la.selección.adecuada.de.los.dispositivos.de.funcionamiento.y.pro-tección.para.los.distintos.componentes.de.las.centrales..Este.cuaderno.técnico.se.divide.en.tres.partes:.la.prime-ra,. que. es. la. más. general. e. incluye. los. tres. primeros.capítulos,.describe.el.principio.de.funcionamiento.de.las.plantas.FV,.su.tipología,.sus.componentes.principales,.los.métodos.de.instalación.y.las.diferentes.configuracio-nes..Además,.proporciona.un.análisis.de.la.producción..energética.en.una.planta.e.ilustra.cómo.esta.producción.varía.en.función.de.cantidades.específicas..La.segunda.parte.(que.comprende.los.capítulos.cuatro.a.siete).trata.de.los.métodos.de.conexión.a.la.red,.con.los.sistemas.de.protección,.y.un.análisis.económico.simplificado.de.la.inversión.necesaria.para.la.instalación.de.una.planta.FV.. Finalmente,. en. la. tercera. parte. (compuesta. por. el.capítulo.8).se.describen.las.soluciones.ofrecidas.por.ABB.para.aplicaciones.fotovoltaicas..Este.cuaderno.técnico.se.completa.con.tres.anexos.que.contienen:•. una. descripción. de. las. nuevas. tecnologías. para. la. ejecución.de.paneles.solares.y.para.la.concentración.solar.como.método.para.aumentar.la.radiación.solar.sobre.los.paneles;. •. una.descripción.del.resto.de.fuentes.de.energía.reno- vables. y. un. ejemplo. del. dimensionamiento. de. una.planta.FV.de.3 kWp.para.una.vivienda.aislada.y.de.una.planta.de.60 kWp.para.una.industria.artesanal.

1 Consideraciones generales ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  5 1 Consideraciones generales PARTE I 1.1 .Principio.de.funcionamiento Una. planta. fotovoltaica. (FV). transforma. directa. e..instantáneamente.la.energía.solar.en.energía.eléctrica.sin.utilizar.combustibles..De.hecho,.la.tecnología.foto-voltaica. (FV). se. aprovecha. del. efecto. fotoeléctrico,. a.través. del. cual. algunos. semiconductores. "dopados".generan. electricidad. al. ser. expuestos. a. la. radiación.solar. Las.principales.ventajas.de.las.plantas.fotovoltaicas.(FV).son,.en.resumen:.•. generación.distribuida.donde.sea.necesario;•. no.se.emiten.materiales.contaminantes;•. ahorro.de.combustibles.fósiles;•. fiabilidad. de. las. plantas,. ya. que. carecen. de. partes. móviles.(la.vida.útil.suele.superar.los.20.años); •. costes.de.mantenimiento.y.funcionamiento.reducidos;.•. modularidad.del.sistema.(para.aumentar.la.potencia. de.la.planta.basta.con.aumentar.el.número.de.paneles).conforme.a.la.demanda.real.de.los.usuarios. Sin.embargo,.el.coste.inicial.de.desarrollo.de.una.planta.FV.es.bastante.elevado,.debido.a.un.mercado.que.todavía.no.ha.alcanzado.su.madurez.plena.desde.un.punto.de.vista.técnico.y.económico..Además.la.generación.de.energía.es.errática.a.causa.de.la.variabilidad.de.la.fuente.de.energía.solar.. La.electricidad.anual.generada.por.una.planta.FV.depen-de.de.distintos.factores..Entre.ellos:•. radiación.solar.incidente.en.el.lugar.de.instalación;•. inclinación.y.orientación.de.los.paneles;•. presencia.o.no.de.sombras;•. rendimientos.técnicos.de.los.componentes.de.la.plan- ta.(principalmente.módulos.e.inversores). Las.aplicaciones.principales.de.las.plantas.FV.son:. 1..instalaciones. (con. sistemas. de. almacenamiento). para.usuarios.aislados.de.la.red; . 2..instalaciones.para.usuarios.conectados.a.la.red.de.BT; . 3..plantas.de.energía.solar.fotovoltaica,.normalmente. conectadas.a.la.red.de.MT. Una. planta. FV. está. compuesta. esencialmente. por. un.generador. (paneles. FV),. un. bastidor. de. soporte. para.montar.los.paneles.sobre.el.terreno,.un.edificio.o.la.es-tructura. de. un. edificio;. por. un. sistema. de. control. y.acondicionamiento.energético,.por.un.posible.sistema.de.almacenamiento.de.la.energía,.por.cuadros.y.apara-menta.eléctricos.que.alojan.los.equipos.de.protección.y.maniobra,.así.como.por.los.cables.de.conexión. 1.2. Energía.solar En.el.núcleo.del.Sol.se.producen.constantemente.reac-ciones.de.fusión.a.temperaturas.de.millones.de.grados.que.liberan.enormes.cantidades.de.energía.en.forma.de.radiación.electromagnética..Parte.de.esta.energía.llega.a.la.capa.exterior.de.la.atmósfera.terrestre.con.una.irradian-cia.promedio.(constante.solar).alrededor.de.1367.W/m 2 .±. 3%,.un.valor.que.varía.en.función.de.la.distancia.entre.la.Tierra.y.el.Sol.(figura.1.1) 1 .y.de.la.actividad.solar.(manchas. solares).. Figura 1.2 - Flujo energético entre el Sol, la atmósfera y el suelo Figura 1.1 - Radiación extraatmosférica 1  Debido a su órbita elíptica, la Tierra se encuentra a su distancia mínima respecto al Sol  (perihelio) en diciembre y enero, y a su máxima distancia (afelio) en junio y julio. La. irradiancia  solar. es. la. intensidad. de. la. radiación.electromagnética.solar.incidente.en.una.superficie.de.1.metro.cuadrado.[kW/m 2 ]..Esta.intensidad.es.igual.a.la. integral.de.la.potencia.asociada.a.cada.valor.de.la.fre-cuencia.del.espectro.de.radiación.solar..Al.atravesar.la.atmósfera,.la.intensidad.de.la.radiación.solar.decae.porque.es.parcialmente.reflejada.y.absorbi-da.(sobre.todo.por.el.vapor.de.agua.y.el.resto.de.gases.atmosféricos).. La. radiación. que. logra. atravesarla. queda.parcialmente.difusa.por.el.aire.y.las.partículas.sólidas.en.él.suspendidas.(figura.1.2). 25% reflejado por la atmósfera 5% reflejado por el suelo 27% absorbido  por la superficie 18% difuminado  por la atmósfera 5% absorbido  por la atmósfera W/m 2 E F M A Mes J J A S O N D M 1400 1380 1360 1340 1320 1300

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 1 Consideraciones generales 6  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Irradiación solar.es.la.integral.de.la.irradiancia.solar.a.lo.largo.de.un.periodo.de.tiempo.determinado.[kWh/m 2 ]..Por. tanto,.la.radiación.que.incide.sobre.una.superficie.hori-zontal.está.compuesta.por.radiación.directa,.relacionada.con.la.irradiancia.sobre.la.superficie,.por.radiación.difusa,.que.llega.a.la.superficie.procedente.de.todo.el.firmamen-to.y.no.de.una.parte.específica.del.mismo,.y.por.radiación.reflejada.en.determinadas.superficies.del.suelo.y.el.entor-no.próximo.(figura.1.3)..En.invierno.el.cielo.está.cubierto.y.la.componente.difusa.es.mayor.que.la.directa. Figura 1.3 - Componentes de la radiación solar Figura 1.4 - Radiación reflejada Figura 1.5 - Atlas solar La. figura. 1.5. muestra. el. atlas. mundial. de. irradiancia.solar.promedio.en.un.plano.inclinado.30°.hacia.el.sur.[kWh/m 2 /día] La.radiación.reflejada.depende.de.la.capacidad.de.una.superficie.para.reflejar.la.radiación.solar.y.se.mide.con.el.coeficiente.de.albedo.calculado.para.cada.material.(figura.1.4). Tipo de superficie albedo Caminos.de.tierra 0.04 Superficies.acuosas. 0.07 Bosque.de.coníferas.en.invierno 0.07 Asfalto.desgastado 0.10 Tejados.y.terrazas.alquitranados 0.13 Tierra.(arcilla,.caliza) 0.14 Hierba.seca 0.20 Escombros 0.20 Hormigón.desgastado 0.22 Bosque.en.otoño./.campos 0.26 Hierba.verde 0.26 Superficies.oscuras.de.edificios 0.27 Hojas.secas 0.30 Superficies.claras.de.edificios 0.60 Nieve 0.75 1 kWh/m 2 2 kWh/m 2 3 kWh/m 2 4 kWh/m 2 5 kWh/m 2 6 kWh/m 2 7 kWh/m 2 constante solar Reducción de la radiación solar Directa Reflejada Difusa

1 Consideraciones generales ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  7 Figura 1.6 - Irradiancia anual promedio en kWh/m 2 En.España,.la.irradiancia.anual.promedio.varía.entre.los.3,2.kWh/m 2 .diarios.de.algunas.zonas.de.Asturias.y.Can- tabria,.a.los.5,2.kWh/m 2 .de.zonas.de.Murcia.y.Almeria.y. los.7,1.kWh/m 2 .de.Tenerife.. Por.tanto,.en.las.regiones.favorables,.es.posible.obte-ner.alrededor.de.1700-1800.kWh/m2.al.año..(Ver.figu-.ra.1.6)

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 1 Consideraciones generales 8  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 1 .3 .Componentes. principales. de. una. planta. fotovoltaica 1.3.1 . Generador.fotovoltaico El.componente.elemental.de.un.generador.FV.es.la.cé-lula.fotovoltaica,.donde.se.lleva.a.cabo.la.conversión.de.la. radiación. solar. a. corriente. eléctrica.. La. célula. esta.compuesta.por.una.delgada.capa.de.material.semicon-ductor,. normalmente. silicio. tratado,. con. un. grosor. de.alrededor.de.0,3 mm.y.una.superficie.de.100.a.225 cm 2 .. El.silicio,.con.cuatro.electrones.de.valencia.(tetravalente),.se."dopa".con.átomos.trivalentes.(p. ej..boro.–.dopaje.Positivo).en.una.capa.y.cierto.número.de.átomos.pen-tavalentes.(p. ej..fósforo.–.dopaje.Negativo).en.la.otra..La.región.tipo.P.tiene.exceso.de.huecos,.mientras.que.la.de.tipo.N.tiene.exceso.de.electrones.(figura.1.7). Figura 1.7 – La célula fotovoltaica Figura 1.8 – Funcionamiento de una célula fotovoltaica En.el.área.de.contacto.entre.las.dos.capas.con.diferen-te.dopaje.(unión.P-N),.los.electrones.tienden.a.despla-zarse.desde.la.mitad.con.exceso.de.electrones.(N).hacia.la.mitad.con.déficit.de.electrones.(P),.generando.así.una.acumulación.de.carga.negativa.en.la.región.P..Para.los.huecos.de.electrones.ocurre.un.fenómeno.equivalente,.con.acumulación.de.carga.positiva.en.la.región.N..De.esta.forma.se.crea.un.campo.eléctrico.en.la.unión.que.se.opone.a.la.difusión.de.cargas.eléctricas..Al.aplicar.una.tensión.desde.el.exterior,.la.unión.permite.el.flujo.de.corriente.únicamente.en.una.dirección.(funcionamiento.como.un.diodo)..Cuando.se.expone.la.célula.a.la.luz,.a.causa.del.efecto.fotovoltaico 2 . se. crean. algunos. pares. electrón-hueco. tanto.en.la.región.N.como.en.la.P..El.campo.eléctrico.interno.hace.que.el.exceso.de.electrones.(resultado.de.la.absorción.de.fotones.por.parte.del.material).se.sepa-re.de.los.huecos.y.los.impulsa.en.direcciones.opuestas..Como. consecuencia,. una. vez. que. los. electrones. han.superado.la.región.de.agotamiento.no.pueden.regresar.ya.que.el.campo.evita.el.flujo.en.la.dirección.inversa..Al.conectar.la.unión.a.un.conductor.externo.se.obtiene.un.circuito.cerrado,.en.el.que.la.corriente.fluye.de.la.capa.P,.con.un.potencial.mayor,.a.la.capa.N,.con.un.potencial.menor,.siempre.que.la.célula.esté.iluminada.(figura.1.8). 2  El  efecto  fotovoltaico  tiene  lugar  cuando  un  electrón  de  la  banda  de  valencia  de  un  material (normalmente un semiconductor) es liberado a la banda de conducción al absor-ber un fotón con la suficiente energía (cuanto de radiación electromagnética) que incide en el material. De hecho, tanto en los materiales semiconductores como en los aislantes los electrones no pueden moverse libremente. Sin embargo, al comparar los materiales semiconductores con los aislantes la banda prohibida de energía entre la banda de va-lencia y la de conducción (característica de los materiales conductores) es pequeña, de manera que los electrones pueden alcanzar la banda de conducción fácilmente cuando captan energía del exterior. Esta energía puede ser suministrada por la radiación lumino-sa, de ahí el efecto fotovoltaico. Silicio dopado Hueco Si Si Si B Si P Si Si Si +5 +5 +5 +3 +3 +3 +5 +5 +5 +3 +3 +3 +5 +5 +5 +3 +3 +3 +5 +5 +5 +3 +3 +3 +5 +5 +5 +3 +3 +3 +5 +5 +5 +3 +3 +3 Región de agotamientoUnión Átomo deFÓSFORO Electrón libre Átomo deBORO   Radiaciónlumínica Silicio tipo P Silicio tipo N Unión P-N Flujo de huecos Flujo de electrones Fotones Corriente eléctrica Carga

1 Consideraciones generales ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  9 Célula Módulo Panel varios módulos conectadosen la misma estructura Cadena conjunto de panelesconectados en serie Generador fotovoltaico conjunto de cadenas conectadas en paralelopara obtener la potencia necesaria  Figura 1.9 – Efecto fotovoltaico Figura 1.11 Figura 1.12 Figura 1.10 La.región.del.silicio.que.interviene.en.el.suministro.de..corriente.es.la.que.rodea.la.unión.P-N;.las.cargas.eléc-tricas.también.se.forman.en.las.regiones.lejanas,.pero.no. está. presente. el. campo. eléctrico. que. provoca. su.movimiento.y.por.tanto.se.recombinan..Por.ello.es.im-portante.que.la.célula.FV.posea.una.gran.superficie:.a.mayor.superficie,.mayor.es.la.intensidad.generada..La.figura.1.9.representa.el.efecto.fotovoltaico.y.el.balan-ce.energético.que.muestra.el.porcentaje.considerable.de.energía.solar.incidente.no.convertida.a.energía.eléc-trica. 100% de la energía solar incidente-.. 3%.pérdidas.por.reflexión.y.sombreado.sobre.los.con-tactos.frontales -.. 23%.fotones.con.longitudes.de.onda.larga,.con.una.energía. insuficiente. para. liberar. electrones;. se..genera.calor -.. 32%.fotones.con.longitud.de.onda.corta,.con.exceso.de.energía.(transmisión).. -.. 8,5%.recombinación.de.portadores.de.carga.libres -.. 20%.gradiente.eléctrico.en.la.célula,.sobre.todo.en.las.regiones.de.transición -.. 0,5%.resistencia.en.serie.que.representa.las.pérdidas.por.conducción =. 13%.energía.eléctrica.utilizable En.las.condiciones.de.funcionamiento.estándar.(irradian-cia.de.1W/m 2 .a.una.temperatura.de.25 °C).una.célula.FV. genera.una.intensidad.de.3 A.con.una.tensión.de.0,5 V.y.una.potencia.pico.de.1,5.a.1,7 Wp. Varios.paneles.conectados.eléctricamente.en.serie.com-ponen. una. cadena,. y. varias. cadenas. conectadas. en.paralelo.para.generar.la.potencia.necesaria.constituyen.el.generador.o.huerto.fotovoltaico.(figuras.1.11.y.1.12). En. el. mercado. se. comercializan. módulos. fotovoltaicos.compuestos.por.un.conjunto.de.células..Los.más.habi-tuales.contienen.36.células.en.4.hileras.paralelas.conec-tadas.en.serie,.con.un.área.comprendida.entre.0,5.y.1.m 2 .. Varios. módulos. conectados. mecánica. y. eléctricamente.componen.un.panel,.entendido.como.una.estructura.común.que.puede.fijarse.al.suelo.o.a.un.edificio.(figura.1.10). Contacto positivo Capa P Región P-N Capa N Electrodo negativo 1 1 1 2 3 4 1 Separación de la carga 2 Recombinación 3 Transmisión 4 Reflexión y sombreado sobre los contactos frontales

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 1 Consideraciones generales 10  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Las.células.fotovoltaicas.de.los.módulos.no.son.exacta-mente. iguales. a. causa. de. desviaciones. de. fabricación.inevitables,.por.lo.tanto.es.posible.que.dos.bloques.de.células.conectados.en.paralelo.no.posean.la.misma.ten-sión..A.consecuencia.de.esta.diferencia,.se.genera.una.corriente.que.fluye.desde.el.bloque.de.células.de.mayor.tensión.hacia.el.bloque.de.menor.tensión..De.este.modo,.parte. de. la. energía. generada. por. el. módulo. se. pierde.dentro.del.mismo.módulo.(pérdidas.por.desequilibrio).La.falta.de.igualdad.de.las.células.también.puede.de-berse. a. una. irradiancia. solar. diferente,. por. ejemplo.cuando.están.parcialmente.a.la.sombra.o.deterioradas..Estas.células.se.comportan.como.diodos,.bloqueando.la. intensidad. generada. por. las. otras. células.. El. diodo.depende.de.la.tensión.de.las.otras.células.y.puede.pro-vocar.la.perforación.de.la.unión.por.sobrecalentamiento.local,.así.como.daños.al.módulo..Para.limitar.este.tipo.de.fenómenos,.los.módulos.están.equipados.con.diodos.de.bypass.que.cortocircuitan.las.zonas.sombreadas.o.dañadas.del.módulo..El.fenómeno.del.desequilibrio.también.ocurre.entre.los.paneles.del.campo. fotovoltaico. a. causa. de. la. desigualdad. de. los.módulos,.las.diferencias.en.las.irradiancias.de.los.pane-les,.las.zonas.de.sombra.y.los.defectos.en.algún.panel..Para.impedir.el.flujo.de.corriente.inversa.entre.los.pane-les.se.pueden.insertar.diodos..Las.células.que.componen.el.módulo.se.encapsulan.en.un.sistema.de.montaje.que:•. aisla.eléctricamente.las.células.del.exterior;•. protege.las.células.de.los.agentes.atmosféricos.y.de. los.esfuerzos.mecánicos; •. es.resistente.a.los.rayos.ultravioleta,.a.las.bajas.tem- peraturas,.a.los.cambios.bruscos.de.temperatura.y.a.la.abrasión; •. disipa.el.calor.fácilmente.para.evitar.que.el.aumento. de.temperatura.reduzca.la.energía.suministrada.por.el.módulo. Estas.propiedades.deben.mantenerse.durante.toda.la.vida.útil.prevista.para.el.módulo..La.figura.1.13.muestra.la. sección. de. un. módulo. estándar. de. silicio. cristalino.compuesto.de:•. una.lámina.protectora.en.la.parte.superior.expuesta.a. la.luz,.caracterizada.por.una.elevada.transparencia.(el.material.más.común.es.vidrio.templado); •. un.material.encapsulante.que.evita.el.contacto.directo. entre.el.vidrio.y.la.célula,.elimina.los.intersticios.origi-nados. por. las. imperfecciones. superficiales. de. las.células. y. aísla. eléctricamente. la. célula. del. resto. del.panel;. en. procesos. que. requieren. laminación. suele.utilizarse.etileno.vinilo.acetato.(EVA); •. un.sustrato.de.soporte.(vidrio,.metal,.plástico).en.la. parte.posterior; •. un.bastidor.metálico,.normalmente.de.aluminio. En.los.módulos.de.silicio.cristalino,.una.vez.construidas.las.células.se.utilizan.contactos.metálicos.soldados.para.conectarlas;.en.los.módulos.de.capa.fina.la.conexión.eléctrica.es.parte.del.proceso.de.fabricación.de.las.cé-lulas,.siendo.posible.gracias.a.una.capa.de.óxidos.me-tálicos. transparentes,. como. óxido. de. zinc. u. óxido. de.estaño. Bastidor.de.aluminio Células EVA Vidrio Sustrato.de.soporte Figura 1.13

1 Consideraciones generales ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  11 Figura 1.14 – Esquema del principio de funcionamiento de un inversor monofásico  1.3.2 . Inversor El.sistema.de.acondicionamiento.y.control.energético.está.formado.por.un.inversor.que.transforma.la.corriente.con-tinua.en.alterna.y.controla.la.calidad.de.la.energía.desti-nada.a.la.red.mediante.un.filtro.L-C.montado.en.el.interior.del.propio.inversor..La.figura.1.14.muestra.el.esquema.de.conexión.de.un.inversor..Los.transistores,.utilizados.como.conmutadores.estáticos,.se.controlan.mediante.una.señal.de.apertura-cierre.que.en.su.forma.más.simple.propor-cionaría.una.onda.de.salida.cuadrada. Para.que.la.onda.sea.lo.más.sinusoidal.posible.se.utiliza.una.técnica.más.sofisticada:.modulación.del.ancho.del.pulso. (PWM,. pulse. Width. Modulation).. Esta. técnica.permite.regular.la.frecuencia.y.el.valor.rms.de.la.forma.de.onda.de.salida.(figura.1.15). Figura 1.15 – Principio de funcionamiento de la tecnología PWM La.potencia.suministrada.por.un.generador.FV.depende.del.punto.de.la.instalación.en.el.que.está.operando..Para.optimizar.el.suministro.de.energía.de.la.planta,.el.gene-rador.debe.adaptarse.a.la.carga,.de.modo.que.el.punto.de. funcionamiento. corresponda. siempre. al. punto. de.potencia.máxima..Con.este.objetivo,.dentro.del.inversor.se.utiliza.un.cho-pper.controlado.llamado.seguidor.del.punto.de.potencia.máxima. (MPPT,. Maximum. Power. Point. Tracking).. El.MPPT.calcula.el.valor.instantáneo.de.la.curva.I-V.("ten-sión-intensidad"). del. generador. al. cual. se. produce. la.máxima.potencia.disponible..Tomando.la.curva.I-V.del.generador.FV: El.punto.máximo.de.la.transferencia.de.potencia.corres-ponde.al.punto.tangente.entre.la.curva.I-V.para.un.valor.dado.de.la.radiación.solar.y.la.hipérbola.descrita.por.la.ecuación.V...I.=.const..El.sistema.MPPT.de.uso.comercial.identifica.el.punto.de.potencia.máxima.de.la.curva.característica.del.generador.induciendo,.a.intervalos.regulares,.pequeñas.variaciones.de.la.carga.que.determinan.las.desviaciones.de.los.valo-res.tensión-intensidad.y.evaluando.si.el.producto.resul-tante.I-V.es.mayor.o.menor.que.el.anterior..En.caso.de.aumento.de.carga,.se.mantiene.la.variación.de.las.condi-ciones.de.carga.en.la.dirección.elegida..De.lo.contrario,.se.modifican.las.condiciones.en.el.sentido.opuesto. Debido.a.las.características.de.los.rendimientos.nece-sarios,.los.inversores.para.plantas.aisladas.y.para.plan-tas.conectadas.a.la.red.tienen.necesidades.distintas:•. en.las.plantas.aisladas,.los.inversores.deben.ser.ca- paces.de.proporcionar.una.tensión.en.el.lado.CA.lo.más.constante.posible.dentro.de.la.variabilidad.de.la.producción.del.generador.y.de.la.demanda.de.carga; •. en.las.plantas.conectadas.a.la.red,.los.inversores.de- ben.reproducir,.lo.más.fielmente.posible,.la.tensión.de.red. y. al. mismo. tiempo. deben. intentar. optimizar. y.maximizar.la.energía.de.salida.de.los.paneles.FV. + - L N 8 6 4 2 0 -8 -6 -4 -2 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014 V tr V sin Volt (V ) Tiempo (s) V tr V sin / 1 m = Punto de Potencia Máxima     I 0 V V . I = const. Punto de potencia máxima (MPP) de un generador fotovoltaico

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 1 Consideraciones generales 12  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 1.4 .Tipologías.de.paneles.fotovoltaicos 1.4.1 . Paneles.de.silicio.cristalino Actualmente.los.paneles.de.silicio.cristalino.son.los.más.utilizados.y.se.dividen.en.dos.categorías:•. .silicio monocristalino.(figura.1.16),.los.paneles.mono- cristalinos. homogéneos. están. hechos. de. cristal. de.silicio. cristalino. de. alta. pureza.. El. lingote. de. silicio.monocristalino.es.cilíndrico,.con.un.diámetro.de.13.a.20.cm.y.una.longitud.de.200.cm..Se.obtiene.a.partir.del.crecimiento.de.un.cristal.filiforme.en.rotación.lenta..Posteriormente,. este. cilindro. se. corta. en. obleas. de.200-250 μm.de.grosor.cuya.superficie.se.trata.para.obtener. "microsurcos". destinados. a. minimizar. las.pérdidas.por.reflexión.. . La.principal.ventaja.de.estas.células.es.la.eficiencia. (14.a.17%),.junto.con.la.larga.duración.y.el.manteni-miento.de.las.propiedades.a.lo.largo.del.tiempo 3 .. . El.coste.de.estos.módulos.es.de.alrededor.de.3,2.a.. 3,5.€/W.y.los.paneles.realizados.a.partir.de.esta.tec- nología.normalmente.se.caracterizan.por.un.color.azul.oscuro.homogéneo. 4 . 3  Algunos fabricantes de paneles ofrecen 20 años de garantía con una pérdida de eficien- cia máxima del 10% respecto al valor nominal. 4  El color azul oscuro se debe al recubrimiento antirreflectante de óxido de titanio, que  tiene como función mejorar la captación de radiación solar. •. paneles de silicio policristalino.(figura.1.17),.en.los.que. los. cristales. que. componen. las. células. se. agregan.adoptando.formas.y.direcciones.diferentes..De.hecho,.las.iridiscencias.características.de.las.células.de.silicio.policristalino.están.causadas.por.las.diferentes.direc-ciones. de. los. cristales,. comportándose. de. forma.distinta.frente.a.la.luz..El.lingote.de.silicio.policristalino.se.obtiene.a.partir.de.la.fusión.y.el.colado.del.silicio.en.un.molde.con.forma.de.paralelepípedo..Las.obleas.así.obtenidas.son.cuadradas.y.presentan.una.estrías.típicas.de.1800-300 μm.de.grosor.. . Su.eficiencia.es.menor.que.la.del.silicio.monocristalino. (12.a.14%),.pero.su.coste.también.lo.es:.de.2,8.a. . 3,3.€/W..Aun.así,.su.duración.es.larga.(respecto.a.la. del.silicio.monocristalino).y.buena.parte.del.rendimien-to.se.mantiene.a.lo.largo.del.tiempo.(85%.de.la.eficien-cia.inicial.tras.20.años).. . Las.células.fabricadas.mediante.esta.tecnología.pue- den.reconocerse.por.su.superficie,.donde.son.clara-mente.visibles.los.granos.cristalinos. Figura 1.16 – Panel de silicio monocristalino Figura 1.17 – Panel de silicio policristalino

1 Consideraciones generales ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  13 En.la.actualidad.el.mercado.está.dominado.por.la.tecno-logía. de. silicio. cristalino,. que. representa. un. 90%. del.sector..Se.trata.de.una.tecnología.madura.desde.el.punto.de.vista.de.la.eficiencia.obtenible.y.de.los.costes.de.fa-bricación. y. probablemente. continuará. dominando. el.mercado.a.corto-medio.plazo..Cabe.esperar.únicamente.pequeñas.mejoras.en.la.eficiencia.(los.nuevos.productos.industriales.anuncian.un.18%,.con.un.récord.en.labora-torio. del. 24,7%,. que. se. considera. insuperable). y. una.posible.reducción.en.los.costes.asociada.tanto.a.la.intro-ducción.de.obleas.mayores.y.más.finas.en.los.procesos.industriales.como.a.la.economía.de.escala..Además,.la.industria.FV.basada.en.esta.tecnología.utiliza.el.exceden-te.de.silicio.para.la.industria.electrónica,.aunque.el.desa-rrollo.constante.de.esta.última.y.el.crecimiento.exponen-cial.de.la.producción.FV.a.una.tasa.promedio.del.40%.en.los.últimos.seis.años.va.limitando.cada.vez.más.la.dispo-nibilidad.en.el.mercado.de.material.bruto.para.el.sector.fotovoltaico. 1.4.2 . Paneles.de.capa.fina Las.células.de.capa.fina.están.compuestas.por.material.semiconductor.depositado,.normalmente.como.mezclas.gaseosas,.en.soportes.tales.como.vidrio,.polímeros.o.aluminio,.que.le.dan.una.consistencia.física.a.la.mezcla..La. película. semiconductora. tiene. un. grosor. de. unas.pocas.micras,.mientras.que.las.células.de.silicio.crista-lino.poseen.un.grosor.de.varios.cientos.de.micras..En.consecuencia,.el.ahorro.de.material.es.notable.y.la.po-sibilidad.de.disponer.de.un.soporte.flexible.aumenta.el.campo.de.aplicación.de.este.tipo.de.células.(figura.1.18)..Los.materiales.usados.son:•. silicio.amorfo;.•. CdTeS.(telururo.de.cadmio-sulfuro.de.cadmio);•. GaAs.(arseniuro.de.galio);•. CIS,.CIGS.y.CIGSS.(aleaciones.de.diseleniuro.de.indio- cobre). El. silicio  amorfo. (símbolo. a-Si). depositado. como. una.película.sobre.un.soporte.(p..ej..aluminio).ofrece.la.po-sibilidad. de. disponer. de. tecnología. FV. a. unos. costes.reducidos.comparados.con.los.del.silicio.cristalino,.pero.la.eficiencia.de.estas.células.tiende.a.empeorar.con.el.tiempo.. El. silicio. amorfo. también. puede. pulverizarse.sobre.una.lámina.delgada.de.plástico.o.material.flexible..Se.utiliza.sobre.todo.en.los.casos.en.los.que.es.necesa-rio.minimizar.el.peso.del.panel.y.adaptarlo.a.superficies.curvas..La.eficiencia.del.a-Si.(5%.a.6%).es.muy.baja.a.causa. de. las. muchas. resistencias. que. se. oponen. al.flujo.de.electrones..También.en.este.caso.el.rendimiento.de. las. células. tiende. a. empeorar. con. el. tiempo.. Una.aplicación.interesante.de.esta.tecnología.es.la."tándem",.que.combina.una.capa.de.silicio.amorfo.con.una.o.más.capas.de.silicio.cristalino.multiunión;.gracias.a.la.sepa-ración.del.espectro.solar,.cada.unión.colocada.en.se-cuencia.trabaja.en.su.punto.óptimo.y.garantiza.niveles.más.elevados.de.eficiencia.y.de.resistencia. Las.células solares de CdTeS.constan.de.una.capa.P.(CdTE).y.de.otra.N.(CdS).que.forman.una.heterounión.P-N..Las.células.de.CdTeS.presentan.una.eficiencia.mayor.que.las.de.silicio.amorfo:.entre.10.y.11%.para.los.pro-ductos.industriales.(15,8%.en.pruebas.de.laboratorio)..La.producción.a.gran.escala.de.la.tecnología.CdTeS.trae.consigo.el.problema.medioambiental.en.cuanto.al.CdTe.que.contiene.la.célula:.al.no.ser.soluble.en.agua.y.ser.más.estable.que.otros.compuestos.del.cadmio,.puede.convertirse.en.un.problema.si.no.se.recicla.o.utiliza.de.una.forma.apropiada.(figura.1.19)..El.coste.unitario.de.tales.módulos.es.de.1,5.a.2,2.€/W. Figura 1.18 – Módulo de capa fina Figura 1.19 – Estructuras de células de capa fina basadas en CdTe-CdS Óxido de indio-estaño  (ITO 400nm) Vidrio sódico-cálcico Capa de separación 100-200nm Sulfuro de cadmio (CdS 60nm) Telururo de cadmio (CdTe 6nm) Telurio-Antimonio (Sb 2  Te 3  200nm) Molibdeno (Mo 200nm)

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 1 Consideraciones generales 14  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Actualmente,.la.tecnología GaAS.es.la.más.interesante.en.términos.de.eficiencia.obtenida,.por.encima.del.25%.y.hasta.un.30%,.pero.la.producción.de.estas.células.se.ve. limitada. por. sus. altos. costes. y. por. la. escasez. del.material,.que.se.utiliza.fundamentalmente.en.los.semi-conductores.de.alta.velocidad.y.en.la.industria.optoelec-trónica..De.hecho,.la.tecnología.GaAs.se.utiliza.princi-palmente.para.aplicaciones.espaciales.donde.el.peso.y.las.dimensiones.reducidas.tienen.un.papel.determinan-te. Los. módulos. CIS/CIGS/CIGSS. forman. parte. de. una.tecnología.aún.en.desarrollo..El.silicio.se.sustituye.por.aleaciones.especiales.como:•. cobre,.indio.y.selenio.(CIS);•. cobre,.indio,.galio.y.selenio.(CIGS);•. cobre,.indio,.galio,.selenio.y.azufre.(CIGSS).La.eficiencia.actual.es.del.10.al.11%.con.rendimientos.constantes.en.el.tiempo..En.el.silicio.tanto.mono.como.policristalino.se.prevé.una.reducción.en.los.costes.de.producción,.de.momento.alrededor.de.2,2-2,5.€/W. La.cuota.de.mercado.de.las.tecnologías.de.capa.fina.es.todavía. muy. limitada. (≈7%),. pero. las. soluciones. con.mayores.capacidades.a.medio.y.largo.plazo.se.toman.en. consideración. para. una. reducción. sustancial. del.precio.. Al. depositar. la. capa. fina. directamente. a. gran.escala.—más.de.5.m 2 —,.los.desechos.resultantes.del. corte.de.obleas.de.silicio.cristalino.pueden.evitarse..Las.técnicas. de. depósito. son. procesos. de. bajo. consumo.energético.y.por.lo.tanto.el.tiempo.de.amortización.es.corto,.entendido.como.el.tiempo.que.debe.estar.funcio-nando.una.planta.FV.antes.de.que.la.energía.consumida. 5  Según algunos estudios en este campo, en 2020 la cuota de mercado de capa fina  puede alcanzar entre un 30 y un 40%. Silicio monocristalino Silicio policristalino Capa fina (silicio amorfo) η célula 14%.-.17% 12%.-.14% monocristal.4-6% tándem.7-10% Ventajas η.elevada menor.coste menor.coste η.constante producción.más. simple influencia.de.la. temperatura. reducida tecnología. fiable dimensionamiento. óptimo mayor.salida. energética.con. radiación.difusa Desventajas mayor.energía sensibilidad.a. impurezas.del. proceso.de. fabricación mayores. dimensiones cantidad.necesaria. para.producción coste.de.estructura. y.tiempo.de. montaje GaAs (arseniuro de galio) CdTe (telururo de cadmio) CIS (aleación de seleniuro de indio-cobre) η célula 32,5% 11% 12%. Ventajas gran.resistencia.a. altas.temperaturas. (adecuado.para. concentradores) bajo.coste muy.constante Desventajas toxicidad disponibilidad.de. materiales toxicidad disponibilidad. de.materiales toxicidad Tabla 1.1 Tabla 1.2 en.su.construcción.se.haya.generado.(alrededor.de.un.año.en.el.caso.de.capas.finas.de.silicio.amorfo.frente.a.los.dos.años.para.el.silicio.cristalino)..Comparados.con.los.módulos.de.silicio.cristalino,.los.de.capa.fina.presen-tan.una.menor.dependencia.de.la.eficiencia.respecto.a.la.temperatura.de.funcionamiento.y.una.buena.respues-ta.también.ante.casos.en.los.que.la.componente.difusa.de.la.luz.es.más.marcada.y.los.niveles.de.radiación.son.bajos,.sobre.todo.en.días.nublados.

1 Consideraciones generales ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  15 1.5 . Tipologías.de.plantas.fotovoltaicas 1.5.1 .Plantas.aisladas Las.plantas.aisladas.son.aquellas.que.no.están.conec-tadas.a.la.red.y.consisten.en.paneles.FV.y.un.sistema.de.almacenamiento.que.garantiza.el.suministro.energé-tico.también.en.condiciones.de.luminosidad.deficiente.u.oscuridad..La.corriente.suministrada.por.el.generador.FV.es.continua,.por.lo.que.si.el.usuario.de.la.planta.ne-cesita.corriente.alterna.se.requiere.un.inversor..Estas. plantas. son. ventajosas. desde. el. punto. de. vista.tanto.técnico.como.económico.cuando.no.hay.red.eléc-trica.disponible.o.ésta.resulta.de.difícil.acceso,.ya.que.pueden.utilizarse.en.lugar.de.grupos.electrógenos..Ade-más,. en. una. configuración. aislada,. el. campo. FV. está.sobredimensionado.de.forma.que.durante.las.horas.de.insolación,.tanto.el.suministro.de.carga.como.la.recarga.de.las.baterías.de.almacenamiento.se.puedan.garantizar.con.un.cierto.margen.de.seguridad.que.tiene.en.cuenta.los.días.con.poca.insolación. Entre.las.aplicaciones.actuales.más.frecuentes.se.en-cuentra.el.suministro.a.(figura.1.20):•. equipos.de.bombeo.de.agua;•. radiorrepetidores,.estaciones.de.observación.climato- lógica.o.sísmica.y.de.transmisión.de.datos; •. sistemas.de.iluminación;•. sistemas.de.señalización.vial,.portuaria.y.aeroportuaria;•. campings.y.zonas.de.servicio.para.autocaravanas;•. instalaciones.publicitarias;•. refugios.a.gran.altitud. Figura 1.20 – Cubiertas fotovoltaicas y farolas alimentadas con energía fotovoltaica La.figura.1.21.muestra.el.diagrama.del.principio.de.funcionamiento.de.una.planta.FV.aislada. Figura 1.21 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 Generador FV Cuadros de distribución en el lado CC Regulador de carga Sistema de almacenamiento (batería) Posibles cargas de CC Convertidor estático CC/CA  (inversor) Carga CA 6 7 Conexiones CCConexiones CA 

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 1 Consideraciones generales 16  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 1.5.2 . Plantas.conectadas.a.la.red Las.plantas.con.conexión.permanente.a.la.red.toman.energía.de.ésta.en.las.horas.en.las.que.el.generador.FV.no.puede.producir.suficiente.energía.para.satisfacer.las.necesidades.del.consumidor..Por.el.contrario,.si.el.sis-tema.FV.produce.un.exceso.de.energía.eléctrica,.el.ex-cedente.se.inyecta.a.la.red,.funcionando.así.como.un.acumulador.de.grandes.dimensiones..En.consecuencia,.los.sistemas.conectados.a.la.red.no.requieren.bancos.de.acumuladores.(figura.1.22). Figura 1.22 Estas. plantas. (figura. 1.23). ofrecen. la. ventaja. de. una.generación.distribuida.en.lugar.de.centralizada:.de.he-cho,.la.energía.producida.cerca.del.área.de.consumo.tiene.un.valor.mayor.que.la.producida.en.las.grandes.centrales. tradicionales,. al. limitarse. las. pérdidas. por.transmisión.y.reducirse.los.costes.en.concepto.de.trans-porte. y. puesta. en. marcha. de. los. sistemas. eléctricos..Además,.la.producción.energética.en.las.horas.de.inso-lación.permite.que.se.reduzca.los.requisitos.de.la.red.durante.el.día,.es.decir,.cuando.la.demanda.es.mayor. La.figura.1.24.muestra.el.diagrama.del.principio.de.funcio-namiento.de.una.planta.fotovoltaica.conectada.a.la.red. Figura 1.24 Red de BT Energía hacia la red Energía desde la red Inversor 1 2 3 1 2 3 4 Generador FV Cuadros de distribución en el lado CC Convertidor estático CC/CA  (inversor) Cuadros de distribución en el lado CA Distribuidor de red Conexiones CCConexiones CA 4 5 5 Figura 1.23

1 Consideraciones generales ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  17 1.6 . Intermitencia.en.la.generación.y.almacenamiento.de.la.energía..producida La.utilización.de.energía.fotovoltaica.a.gran.escala.está.técnicamente.limitada.por.la.incertidumbre.en.la.inter-mitencia.de.la.producción..De.hecho,.la.red.de.distribu-ción.eléctrica.nacional.puede.aceptar.una.cantidad.limi-tada.de.potencia.entrante.intermitente,.superada.la.cual.pueden.producirse.problemas.graves.en.la.estabilidad.de.la.red..El.límite.de.aceptación.depende.de.la.confi-guración.de.la.red.y.del.grado.de.interconexión.con.las.redes.próximas..En. Italia,. por. ejemplo,. se. considera. peligroso. que. la.energía.intermitente.total.inyectada.a.la.red.supere.un.valor.entre.el.10.y.el.20%.de.la.energía.total.generada.por.las.centrales.eléctricas.tradicionales.En. consecuencia,. las. restricciones. que. surgen. por. la.intermitencia. en. la. generación. fotovoltaica. limitan. la.posibilidad. real. de. contribuir. de. forma. significativa. al.balance.energético.nacional,.una.afirmación.extensible.a.todas.las.fuentes.renovables.intermitentes..Para.sortear.este.aspecto.negativo.sería.necesario.alma-cenar.durante.tiempos.lo.suficientemente.prolongados.la.energía.eléctrica.intermitente.producida.para.suminis-trarla. a. la. red. de. manera. más. continua. y. estable.. La.electricidad.puede.almacenarse.en.bobinas.supercon-ductoras. o. puede. convertirse. en. otro. tipo. de. energía:.energía.cinética.almacenada.en.volantes.de.inercia.o.en.gases. comprimidos,. energía. gravitatoria. en. embalses,. energía.química.en.combustibles.de.síntesis.y.energía.electroquímica.en.acumuladores.eléctricos.(baterías)..Tras.una.selección.de.estas.opciones.conforme.al.requisito.de.mantener.la.energía.de.forma.eficiente.durante.días.y/o.meses,.son.dos.los.sistemas.de.almacenamiento.que.despuntan:.los.que.emplean.baterías.y.el.del.hidrógeno..En.el.estado.de.desarrollo.de.estas.dos.tecnologías,.el.almacenamiento.electroquímico.parece.viable.a.corto-medio.plazo.para.almacenar.energía.de.unas.pocas.horas.a.varios.días..Por.lo.tanto,.en.lo.que.respecta.a.la.energía.fotovoltaica.aplicada.a.plantas.conectadas.a.la.red.pe-queñas,.la.instalación.de.un.subsistema.de.almacena-miento.compuesto.por.baterías.de.dimensiones.reducidas.puede.contrarrestar.los.inconvenientes.de.la.intermiten-cia,.permitiendo.una.mejora.parcial.del.límite.de.acepta-ción.de.la.red..En.lo.referente.al.almacenamiento.esta-cional.de.la.gran.cantidad.de.energía.eléctrica.necesaria.para.sustituir.el.petróleo.en.todos.los.sectores.de.con-sumo,.el.hidrógeno.parece.ser.la.tecnología.más.adecua-da.a.largo.plazo,.ya.que.aprovecha.el.hecho.de.que.la.productividad.eléctrica.solar.en.verano.es.del.orden.de.tres.veces.superior.a.la.del.invierno..La.energía.sobrante.almacenada.en.verano.podría.utilizarse.para.optimizar.el.factor.de.capacidad.anual.de.las.centrales.de.fuentes.de.energías.renovables,.aumentándolo.desde.el.valor.actual.de.1500-1600.horas.sin.almacenamiento.hasta.un.valor.más. cercano. al. promedio. de. las. centrales. eléctricas.convencionales.(alrededor.de.6000.horas)..En.ese.caso.la.energía.procedente.de.fuentes.renovables.podría.des-empeñar.el.papel.que.ahora.tiene.la.termoeléctrica,.ya.que.se.eliminaría.el.límite.de.aceptación.de.la.red.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 2 Pr oducción energética 18  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 2 Producción energética 2.1 . Circuito.equivalente.de.la.célula.FV Una. célula. fotovoltaica. puede. considerarse. como. un.generador.de.intensidad.y.puede.representarse.con.el.circuito.equivalente.de.la.figura.2.1..La.intensidad.I.en.los.terminales.de.salida.es.igual.a.la.intensidad.generada.mediante.el.efecto.fotovoltaico.I g . con.el.generador.de.intensidad.ideal,.menos.la.intensidad.del.diodo.I d .y.la.intensidad.de.fuga.I l .. La.resistencia.serie.R s .representa.la.resistencia.interna. al.flujo.de.la.intensidad.generada.y.depende.del.grosor.de. la. unión. P-N,. de. las. impurezas. presentes. y. de. las.resistencias.de.contacto..La.conductancia.de.fuga.G l .tiene.en.cuenta.la.corriente. a.tierra.en.condiciones.de.servicio.normales..En.una.célula.ideal.encontraríamos.R s .=.0.y.G l .=.0..Sin. embargo,. en. una. célula. de. silicio. de. alta. calidad. R s =. 0,05÷0,10 Ω.y.G l .=.3÷5 mS..La.eficiencia.de.conversión. de. la. célula. FV. se. ve. muy. afectada. por. una. pequeña.variación.de.R s ,.mientras.que.es.mucho.menos.sensible. a.una.variación.de.G l . Figura 2.1 Figura 2.2 La.tensión.sin.carga.V oc .se.da.cuando.la.carga.no.absor- be.intensidad.(I.=.0).y.viene.dada.por.la.fórmula: V oc = I I G I [2.1] [2.2] [2.3] La.intensidad.del.diodo.se.obtiene.de.la.fórmula.clásica.de.corriente.continua: donde:•. I D .es.la.intensidad.de.saturación.del.diodo; •. Q.es.la.carga.del.electrón.(1.6...10 -19 .C) •. A.es.el.factor.identidad.del.diodo.y.depende.de.los. factores. de. recombinación. dentro. del. propio. diodo.(para.el.silicio.cristalino,.alrededor.de.2). •. k.es.la.constante.de.Boltzmann.(1,38...10 -23. J K .) •. T.es.la.temperatura.absoluta.en.grados.K. Por.tanto,.la.intensidad.suministrada.a.la.carga.respon-de.a: En.las.células.normales,.el.último.término.(es.decir,.la.intensidad.de.fuga.a.tierra.I l ).es.despreciable.respecto.a. las.otras.dos.intensidades..En.consecuencia,.la.intensi-dad.de.saturación.del.diodo.se.puede.determinar.expe-rimentalmente. aplicando. la. tensión. en. ausencia. de.carga.V oc .a.una.célula.no.iluminada.y.midiendo.la.inten- sidad.que.fluye.en.el.interior.de.la.célula. 2.2 . Curva.tensión-intensidad.del.módulo En.la.figura.2.2.se.muestra.la.curva.característica.tensión-intensidad.de.un.módulo.FV..En.condiciones.de.cortocir-cuito.la.intensidad.generada.es.la.máxima.(I sc ),.mientras. que. con. el. circuito. abierto. la. tensión. es. la. máxima..(V oc .=.tensión.de.circuito.abierto)..En.estas.dos.situaciones. la.energía.eléctrica.producida.en.el.módulo.es.cero,.mien-tras.que.en.cualquier.otra.situación,.al.aumentar.la.tensión.la.energía.producida.también.aumenta:.al.principio.alcan-za.el.punto.de.potencia.máxima.(P m ).para.caer.después. a.un.valor.próximo.al.valor.de.tensión.sin.carga. Así.pues,.los.datos.característicos.de.un.módulo.solar.se.pueden.resumir.a:•.I sc .. intensidad.de.cortocircuito; •.V oc . tensión.sin.carga; •.P m ..potencia.producida.máxima.en.condiciones.están- dar.(STC); •.I m . intensidad. producida. en. el. punto. de. potencia. máxima; •.V m . tensión.en.el.punto.de.potencia.máxima; •.FF. factor.de.llenado:.parámetro.que.determina.la.for- ma.de.la.curva.característica.V-I.e.indica.la.relación.entre.la.potencia.máxima.y.el.producto. . . (V oc ...I sc .).de.la.tensión.sin.carga.multiplicada.por.la. intensidad.de.cortocircuito. R s I g I d I I G I V oc I Intensidad     [A ] Tensión [V] Temp. Cél. = 25 °C Irrad. incid. = 1000 W/m 2 59.9 W I m V m P m  = I m  V m P   = I    V 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 5 10 15 20 25 I SC V OC . -1 Q V oc A.k.T e I = I g - I d - I l = I g - I D . - G l . V oc I d = I D . . -1 Q V oc A.k.T e

2 Pr oducción energética ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  19 Figura 2.3 Figura 2.4 Si.se.aplica.una.tensión.desde.el.exterior.a.una.célula.FV.en.la.dirección.inversa.respecto.al.funcionamiento.normal,.la.intensidad.producida.se.mantiene.constante.y. la. célula. absorbe. la. energía.. Cuando. se. supera. un.valor.determinado.de.tensión.inversa.(tensión.de."rup-tura"),.se.perfora.la.unión.P-N,.tal.y.como.sucede.en.un.diodo,.y.la.intensidad.alcanza.un.valor.elevado.que.daña.la.célula..En.ausencia.de.luz,.la.intensidad.generada.es.cero.para.la.tensión.inversa.hasta.la.tensión.de."ruptura";.después.existe.una.intensidad.de.descarga.similar.a.la.de.un.rayo.(figura.2.3.–.cuadrante.izquierdo). 2.3 . Esquema.de.conexión.a.la.red Una. planta. FV. conectada. a. la. red. que. abastece. a. un.consumidor.se.puede.representar.de.forma.simplificada.con.el.esquema.de.la.figura.2.4..La.red.de.suministro.(considerada.como.una.potencia.de. cortocircuito. infinita). se. esquematiza. mediante. un.generador.de.tensión.ideal.con.un.valor.independiente.de.las.condiciones.de.carga.de.la.instalación.del.consu-midor.. Por. otro. lado,. el. generador. FV. se. representa.mediante.un.generador.de.intensidad.ideal.(con.intensi-dad.constante.e.insolación.homogénea).mientras.que.la.instalación.del.consumidor.se.representa.mediante.una.resistencia.R u . Las.intensidades.I g .e.I r ,.que.proceden.del.generador.FV. y.de.la.red.respectivamente,.convergen.en.el.nodo.N.de. la.figura.2.4.y.la.intensidad.I u .absorbida.por.el.consumi- dor.procede.del.nodo: [2.4] I u .=.I g. +.I r Puesto.que.la.intensidad.en.la.carga.es.también.la.rela-ción.entre.la.tensión.de.red.U.y.la.resistencia.de.la.carga.R u : I u = U [2.5] R u la. relación. entre. las. intensidades. se. puede. expresar.como: [2.6] I r = U -.I g R u Si. en. la. ecuación. [2.6]. I g . =. 0,. como. sucedería. en. las. horas.nocturnas,.la.intensidad.absorbida.por.la.red.sería: [2.7] I r = U R u Por.el.contrario,.si.el.consumidor.absorbe.toda.la.inten-sidad.generada.por.la.planta.FV,.la.intensidad.suminis-trada.por.la.red.debe.ser.cero.y.por.lo.tanto.la.fórmula.[2.6].pasa.a.ser: [2.8] I g = U R u Al.aumentar.la.insolación,.si.la.intensidad.generada.I g . supera.la.intensidad.requerida.por.la.carga.I u ,.la.intensi- dad.I r .se.vuelve.negativa,.es.decir,.ya.no.se.absorbe.de. la.red.sino.que.se.inyecta.a.la.misma.Al. multiplicar. los. términos. de. la. ecuación. [2.4]. por. la.tensión.de.red.U,.las.consideraciones.anteriores.también.se. pueden. aplicar. a. las. energías,. partiendo. de. los. si-guientes.supuestos: •.P u. =.U...I u. =. U 2 R u .potencia.absorbida.por.el.consumidor; .•. P g . =. U. .. I g . la. potencia. generada. por. la. planta. FV; •. P r .=.U...I r. potencia.suministrada.por.la.red. 2.4 . Potencia.nominal.pico La.potencia.nominal.pico.(kWp).representa.la.potencia.eléctrica.que.es.capaz.de.suministrar.una.planta.FV.bajo.condiciones.de.prueba.estándar.(STC):•. 1.kW/m 2 .insolación.perpendicular.a.los.paneles; •. 25 °C.de.temperatura.en.las.células;.•. masa.de.aire.(MA).igual.a.1,5. Intensidad [A] Tensión [V] Intensidad [A] V inv V oc 0 I r I g I u R U U Generador FV Red N

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 2 Pr oducción energética 20  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico La.masa.de.aire.afecta.la.producción.de.energía.FV.ya.que.es.un.indicador.de.la.tendencia.de.la.densidad.es-pectral.de.energía.de.la.radiación.solar..De.hecho,.la.ra-diación. solar. tiene. un. espectro. con. una. curva..W/m 2 -longitud.de.onda.que.varía.también.en.función.de. la.densidad.del.aire..En.el.diagrama.de.la.figura.2.5.la.superficie.naranja.representa.la.radiación.perpendicular.a.la.superficie.terrestre.absorbida.por.la.atmósfera,.mien-tras.que.la.superficie.azul.representa.la.radiación.solar.que.realmente.alcanza.la.superficie.terrestre;.la.diferencia.entre.la.tendencia.de.ambas.curvas.da.una.indicación.de.la.variación.espectral.debida.a.la.masa.de.aire 1 . Figura 2.5 Figura 2.6 1  Las caídas abruptas en la insolación corresponden a las frecuencias de la radiación  solar absorbida por el vapor de agua presente en la atmósfera. El.índice.de.masa.de.aire.MA.se.calcula.como.sigue:. MA = P P o sen.(h) [2.9] donde:P. es.la.presión.atmosférica.medida.en.el.punto.e.ins- tante.considerados.[Pa]; P o . es.la.presión.atmosférica.de.referencia.a.nivel.del. mar.[1,013...10 5. Pa]; h. es.el.ángulo.cenital,.es.decir,.el.ángulo.de.elevación. del. Sol. sobre. el. horizonte. local. en. el. instante..considerado. Valores.relevantes.de.la.MA.(figura.2.6):MA.=.0.fuera.de.la.atmósfera,.donde.P.=.0;MA.=..1.a.nivel.del.mar.en.un.día.con.cielo.despejado.y. el.sol.en.el.cénit.(P.=.P o ,.sen(h).=.1); MA.=..2.a.nivel.del.mar.en.un.día.soleado.con.el.sol.en.un. ángulo.de.30°.sobre.el.horizonte.(P.=.P o ,.sen(h).=. 12 ). 2.5 . Producción.anual.esperada Desde.un.punto.de.vista.energético,.el.principio.de.di-seño.adoptado.normalmente.para.un.generador.FV.es.el. de. captar. la. máxima. radiación. solar. disponible.. En.algunos.casos.(p..ej..plantas.FV.aisladas).el.criterio.de.diseño.puede.ser.la.optimización.de.la.producción.ener-gética.en.ciertas.épocas.del.año..La.energía.eléctrica.que.puede.producir.una.instalación.FV.anualmente.depende.principalmente.de:•. disponibilidad.de.radiación.solar;•. orientación.e.inclinación.de.los.módulos;.•. eficiencia.de.la.instalación.FV. Dado.que.la.radiación.solar.es.variable.en.el.tiempo,.para.calcular.la.energía.eléctrica.que.puede.producir.la.plan-ta.en.un.intervalo.de.tiempo.fijo.se.considera.la.radiación.relativa.a.ese.intervalo,.asumiendo.que.los.rendimientos.de.los.módulos.son.proporcionales.a.la.insolación..Los.valores.de.la.radiación.solar.promedio.se.pueden.dedu-cir.de:•. El  Atlas  de  Radiación  Solar  Europeo. basado. en. los. datos.registrados.por.el.CNR-IFA.(Instituto.de.Física.Atmosférica).durante.el.periodo.1966-1975..Contiene.mapas.de.isorradiación.de.los.territorios.europeos.en.superficies.horizontales.o.inclinadas..Actualizados.en.1984,.1996.y.2000. •. El.Atlas de Radiación Solar de España.realizado.por.el. Instituto.Nacional.de.Meteorología.de.España..Traba-jo.que.presenta.mapas.de.valores.medios.anuales.y.mensuales,.de.la.irradiación.solar.global. •. Los.Informes de coyuntura.realizados.por.el.Ministerio. de. Medio. Ambiente. con. mapas. de. irradiación. solar.según.los.datos.estadísticos.del.Instituto.Nacional.de.Meteorología. [W/m 2 ] 1800 1200 800 400 0 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Longitud de onda Densidad espectral de energía 1350 [W/m 2 ] (AM0) 1000 [W/m 2 ] (AM1) Radiación visible a simple vista Superficie terrestre 100   km AM =  1 Horizonte local AM =  0 AM = 1/sen (h) h Ángulo cenital respecto a superficie Límite superior de la atmósfera absorbente

2 Pr oducción energética ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  21 En.cambio,.considerando.la.insolación.diaria.promedio.E mg . para. calcular. la. potencia. producida. esperada. por. año.por.cada.kWp: E p .=.E mg ...365...η BOS .[kWh/kWp] [2.11] Ejemplo 2.1Se.quiere.determinar.la.potencia.media.anual.producida.por.una.planta.FV.de.3 kWp,.en.un.plano.horizontal,.en.Málaga..La.eficiencia.de.los.componentes.de.la.planta.es.de.0,75.De.la.tabla.2.1.se.obtiene.una.radiación.media.anual.de.1691 kWh/m 2 ..Si.se.considera.que.la.instalación.se.en- cuentra.bajo.las.condiciones.estándar.anuales.de.1 kW/m 2 ,.se.obtiene.una.producción.media.anual.esperada.de: E p .=.3 . ..1691...0,75.=.3805.kWh Tabla 2.1  Radiación solar anual en el plano horizontal Localización Radiación solar anual (kWh/m 2 ) Localización Radiación solar anual (kWh/m 2 ) A coruña 1299 Málaga 1691 Alicante 1700 Melilla 1700 Almeria 1710 Murcia 1722 Arrecife 1850 Oviedo 1152 Badajoz 1577 Palma de Mallorca 1596 Barcelona 1488 Salamanca 1576 Bilbao 1150 San Sebastian 1153 Castellon 1550 Santander 1229 Girona 1410 Tarragona 1530 Huelva 1755 Teruel 1410 Huesca 1480 Toledo 1670 Ibiza 1610 Valencia 1577 Leon 1511 Valladolid 1522 Logroño 1356 Vitoria 1178 Madrid 1622 Zaragoza 1624 Las.tablas.2.1.y.2.2.representan.respectivamente.para.localizaciones.diferentes.los.valores.de.la.radiación.solar.anual. promedio. en. el. plano. horizontal. [kWh/m 2 ]. y. los. valores.para.cada.mes.[kWh/m 2 /día].según.INM. La.radiación.solar.anual.para.una.localización.concreta.varía.en.función.de.la.fuente.alrededor.de.un.10%,.ya.que.ha. sido. obtenida. a. partir. de. estadísticas. de. los. datos.recogidos. durante. diferentes. periodos;. además,. estos.datos.están.sujetos.a.la.variación.de.las.condiciones.cli-máticas.de.un.año.a.otro..A.consecuencia.de.ello,.los.valores.de.insolación.atienden.a.un.modelo.probabilístico,.es.decir,.representan.un.valor.esperado.y.no.uno.definido.Partiendo.de.la.radiación.anual.media.E ma ,.para.obtener. la.energía.anual.esperada.producida.E p .por.cada.kWp. rige.la.siguiente.fórmula: E p .=.E ma ...η BOS .[kWh/kWp] [2.10] donde:η BOS .(equilibrio.del.sistema,.por.sus.siglas.inglesas).es.la. eficiencia.total.de.todos.los.componentes.de.las.plantas.FV.en.el.lado.de.la.carga.de.los.paneles.(inversor,.co-nexiones,.pérdidas.por.efecto.de.la.temperatura,.pérdi-das.por.falta.de.simetría.en.el.rendimiento,.pérdidas.por.sombreado.y.baja.radiación.solar,.pérdidas.por.reflexión,.etc.)..Esta.eficiencia,.en.una.planta.diseñada.e.instalada.adecuadamente,.puede.oscilar.entre.0,75.y.0,85.. Localización Latitud Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Media Alicante 38 2.5 3.6 4.8 5.6 6.4 7.3 7.3 6.3 5.4 4.0 3.0 2.2 4.87 Albacete 39 2.7 3.3 5.1 5.8 6.5 7.5 7.5 6.7 5.7 3.8 2.7 2 4.94 Almería 36,9 2.8 3.6 5.1 5.7 6.6 7.2 7.1 6.5 5.5 4.2 3.0 2.5 4.98 Barcelona 41,4 1.6 2.5 3.7 4.4 4.8 6.1 5.8 4.9 3.9 2.8 2.2 1.4 3.68 Badajoz 39 2.3 2.9 4.4 5.4 6.5 7.1 7.4 6.5 5.1 3.5 2.6 1.8 4.63 Bilbao 43 1.2 1.8 2.8 3.7 4.0 5.0 4.9 4.3 3.8 2.4 1.6 1.1 3.05 Burgos 42,3 1.6 2.3 3.8 4.6 5.6 6.6 6.5 5.9 4.8 2.9 2.1 1.3 4.00 Cádiz 36,5 2.7 3.5 5.1 5.7 6.6 7.2 7.4 6.6 5.7 4.3 3.1 2.3 5.02 Córdoba 37,9 2.5 3.0 4.8 4.9 6.4 6.9 7.2 6.2 5.3 3.8 2.5 2.0 4.63 Ciudad Real 39 2.2 2.8 4.7 5.3 6.2 6.5 6.9 6.3 5.2 3.6 2.6 1.9 4.52 Castellón 40 2.1 2.8 4.3 5.1 6.2 6.7 6.7 5.7 4.7 3.6 2.4 2.1 4.37 Cuenca 40,1 2.5 2.8 4.4 4.6 5.5 6.3 7.1 5.8 5.3 3.8 1.9 1.7 4.31 G. Canaria 28,1 3.4 4.2 4.9 5.4 6.4 6.9 7.2 6.6 5.5 4.4 3.7 3.2 5.15 Granada 37,2 2.6 3.3 4.7 5.1 6.4 7.2 7.3 6.5 5.5 4.0 2.8 2.2 4.80 Jaca 42,6 2.0 2.7 4.7 6.0 6.4 7.4 7.3 6.3 4.9 3.4 3.0 1.2 4.61 León 42,6 1.9 2.4 3.9 4.5 5.2 6.2 6.5 5.7 4.6 2.9 2.0 1.4 3.93 Lérida 41,7 1.6 2.5 4.0 4.8 5.5 6.0 6.0 5.3 4.4 3.2 1.9 1.3 3.88 Logroño 42,5 1.7 2.5 4.1 4.9 5.7 6.8 7.0 6.1 4.9 3.3 2.0 1.4 4.20 Lugo 43 1.6 2.3 3.7 4.9 5.1 6.4 6.4 5.7 4.6 2.9 1.9 1.3 3.90 Lanzarote 28,5 3.2 4.1 4.8 5.6 6.0 6.2 6.3 5.8 4.9 4.2 3.4 3.0 4.79 Madrid 40,4 2.0 2.9 4.3 5.4 6.5 7.3 7.6 6.7 5.3 3.6 2.4 1.8 4.65 Málaga 36,7 2.4 3.3 4.7 5.3 6.7 7.2 7.2 6.3 5.1 3.7 2.8 2.1 4.73 Melilla 35,3 2.8 3.6 5.0 5.7 6.6 7.0 7.0 6.2 5.2 4.1 3.1 2.6 4.91 Menorca 40 2.2 2.9 4.3 5.0 6.0 6.7 6.8 5.9 4.7 3.4 2.5 1.9 4.36 Murcia 38 2.3 3.2 4.7 5.4 6.3 7.2 7.4 6.1 5.0 3.7 2.7 2.1 4.68 P. Mallorca 39 2.0 2.6 4.2 4.9 6.0 6.7 6.7 5.9 4.6 3.3 2.4 1.8 4.26 Santander 43,4 1.3 1.9 2.9 3.9 4.5 5.1 5.2 4.4 3.8 2.4 1.6 1.1 3.18 Santiago 42,5 1.5 1.6 3.1 4.3 4.8 5.6 5.6 5.2 3.6 2.8 1.6 1.1 3.40 Sevilla 37,4 2.5 3.1 4.7 5.4 6.9 7.6 7.5 6.6 5.3 3.9 2.9 2.1 4.88 S. Sebastian 43 1.7 1.9 2.9 4.4 4.4 4.2 4.3 3.5 3.7 2.0 1.5 0.8 2.94 Toledo 39,9 2.2 2.7 4.1 4.9 5.7 6.6 7.1 6.0 5.1 3.6 2.2 1.8 4.33 Valencia 39,5 2.2 3.0 4.5 5.5 6.0 6.8 6.9 6.0 5.0 3.6 2.8 1.9 4.52 Valladolid 41,7 1.9 2.4 3.7 4.3 5.3 6.0 6.4 5.8 4.4 2.9 2.1 1.1 3.86 Vigo 42 1.5 2.1 3.3 4.4 4.8 5.9 6.0 5.7 4.4 2.8 1.8 1.2 3.66 Zaragoza 41,7 1.8 2.6 4.1 5.4 6.2 7.2 7.3 6.3 5.2 3.6 2.2 1.5 4.45 Tabla 2.2

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 2 Pr oducción energética 22  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 2.6 . Inclinación.y.orientación.de.los.paneles La.eficiencia.máxima.de.un.panel.solar.se.obtendría.si.el.ángulo.de.incidencia.de.los.rayos.solares.fuera.siem-pre.de.90°..En.la.práctica.la.incidencia.de.la.radiación.solar.varía.tanto.en.función.de.la.latitud.como.de.la.de-clinación.solar.durante.el.año..De.hecho,.dado.que.el.eje.de.rotación.terrestre.está.inclinado.unos.23,45°.respec-to.al.plano.de.la.órbita.terrestre.alrededor.del.Sol,.a.una.latitud.definida.la.altura.del.Sol.en.el.horizonte.cambia.diariamente..El.Sol.está.posicionado.en.un.ángulo.de.incidencia.de.90°.respecto.a.la.superficie.terrestre.(cénit).en.el.ecuador.los.dos.días.de.equinoccio.y.en.los.trópi-cos.durante.los.solsticios.(figura.2.7). Figura 2.7 Figura 2.8 Fuera.de.la.latitud.tropical.el.Sol.no.puede.alcanzar.el.cénit. sobre. la. superficie. terrestre,. pero. alcanzará. su.punto.más.alto.(dependiendo.de.la.latitud).en.el.solsticio.de.verano.en.el.hemisferio.norte.y.en.el.solsticio.de.in-vierno.en.el.hemisferio.sur..Por.tanto,.si.se.desea.inclinar.los.paneles.de.forma.que.reciban.los.rayos.solares.per-pendicularmente.al.mediodía.del.día.más.largo.del.año.es.necesario.conocer.la.altura.máxima.(en.grados).que.alcanza.el.Sol.sobre.el.horizonte.en.ese.instante,.altura.que.se.obtiene.a.partir.de.la.fórmula.siguiente: α =.90°.-.lat.+.δ [2.12] donde:lat. es.el.valor.(en.grados).de.la.latitud.del.lugar.de.ins- talación.de.los.paneles; δ. es.el.ángulo.de.la.declinación.solar.[23,45°]Al.hallar.el.ángulo.complementario.de.α.(90°-α).se.pue-de. obtener. el. ángulo. de. inclinación. β  de. los. paneles.respecto.al.plano.horizontal.(IEC/TS.61836).para.el.que.los. rayos. solares. inciden. perpendicularmente. en. los.paneles.en.el.momento.mencionado.anteriormente 2 .. Sin.embargo,.no.basta.conocer.el.ángulo.α.para.deter-minar.la.orientación.óptima.de.los.paneles..Es.necesario.considerar.también.la.trayectoria.solar.por.el.cielo.en.las. diferentes.épocas.del.año,.por.lo.que.el.ángulo.de.incli-nación.debería.calcularse.teniendo.en.cuenta.todos.los.días.del.año.(figura.2.8)..Esto.permite.obtener.una.radia-ción. total. anual. capturada. por. los. paneles. (y. por. lo.tanto. una. producción. energética. anual). mayor. que. la.obtenida.bajo.la.condición.anterior.de.incidencia.de.los.rayos. solares. perpendicular. a. los. paneles. durante. el.solsticio. Los.paneles.fijos.deben.tener.una.orientación.tan.meri-dional. como. sea. posible. en. el. hemisferio. norte 3 . para. obtener.una.mejor.insolación.de.la.superficie.del.panel.durante.el.mediodía.local.y.en.general.al.término.del.día..La. orientación. de. los. paneles. puede. indicarse. con. el.ángulo azimut 4 .(γ).de.desviación.respecto.a.la.dirección. óptima.hacia.el.sur.(para.localizaciones.en.el.hemisferio.norte).o.hacia.el.norte.(para.enclaves.en.el.hemisferio.sur)..Los.valores.positivos.de.los.ángulos.azimut.muestran.una.orientación.hacia.el.oeste,.mientras.que.los.negati-vos. indican. que. la. orientación. es. hacia. el. este. (IEC.61194)..Cuando.se.trata.de.paneles.montados.a.ras.de.suelo,.la.combinación.de.la.inclinación.y.la.orientación.determi-nará.la.exposición.de.los.propios.paneles.(figura.2.9)..Por.el.contrario,.cuando.los.paneles.se.integran.en.edi-ficios,.la.exposición.dependerá.de.la.inclinación.y.orien-tación.de.la.azotea.o.tejado..Se.obtienen.buenos.resul-tados. mediante. colectores. con. orientación. sureste. o.suroeste.con.una.desviación.respecto.al.sur.de.hasta.45°.(figura.2.10)..Las.desviaciones.mayores.se.pueden.compensar.ampliando.ligeramente.la.superficie.del.co-lector. 2  En cubiertas de dos aguas, el ángulo de inclinación queda determinado por la propia  inclinación del tejado. 3  Dado  que  la  irradiancia  solar  es  máxima  a  mediodía,  la  superficie  del  colector  debe  orientarse lo más al sur posible. Por el contrario, en el hemisferio sur, la orientación ópti-ma es obviamente hacia el norte. 4  En astronomía, el ángulo azimut se define como la distancia angular a lo largo del hori- zonte, medida de norte (0°) a este, del punto de intersección del círculo vertical que pasa a través del objeto. N S +23, 45 ° 0° -23, 45 ° Solsticio de verano en elTrópico de Cáncer21 al 22 de junioEquinoccio de primavera20 al 21 de marzoEquinoccio de otoño22 al 23 de septiembre r Solsticio de invierno en elTrópico de Capricornio22 al 23 de diciembre O E S T E E S T E 6 7 8 9 10 11 12 12 11 10 9 8 7 6 8 9 10 11 12 21 Diciembr e 21 Marz o 21 Juni o Altura del Sol 0 ° Recorrido del Sol a 45° de latitud Norte

2 Pr oducción energética ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  23 Figura 2.9 Figura 2.10 Un.panel.no.horizontal.recibe,.aparte.de.las.radiaciones.directa.y.difusa,.la.radiación.reflejada.por.la.superficie.que.lo.rodea.(albedo)..En.general.se.acepta.un.valor.del.coeficiente.de.albedo.de.0,2.Para.una.primera.evaluación.de.la.capacidad.de.produc-ción.anual.de.electricidad.de.una.instalación.FV,.en.ge-neral. es. suficiente. con. aplicar. a. la. radiación. media.mensual.o.anual.sobre.el.plano.horizontal,.los.coeficien-tes.de.corrección.para.cada.latitud.y.cada.país.(tablas.2.3-2.5).Una.forma.rápida.de.conocer.la.inclinación.óptima.de.los.paneles,.para.conseguir.la.máxima.irradiación.solar.(para.cualquier.orientación;.se.calcula.con.la.fórmula:..I op .=.3,7.+.0,69...(latitud).(tablas.2.1-2.2). Tabla 2.3 – Latitud 36° (Cadiz) Inclinación Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Media 0° 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10° 1,13 1,1 1,07 1,04 1,02 1,01 1,02 1,05 1,08 1,13 1,15 1,15 1,08 15° 1,18 1,14 1,1 1,05 1,02 1,01 1,02 1,06 1,12 1,18 1,22 1,21 1,11 20° 1,22 1,18 1,12 1,06 1,01 0,99 1,01 1,06 1,14 1,22 1,28 1,27 1,13 30° 1,29 1,22 1,13 1,04 0,98 0,95 0,98 1,05 1,16 1,29 1,37 1,36 1,15 40° 1,33 1,24 1,12 1 0,91 0,88 0,91 1,01 1,16 1,32 1,43 1,41 1,14 50° 1,34 1,22 1,08 0,93 0,82 0,78 0,82 0,94 1,12 1,31 1,45 1,44 1,1 60° 1,31 1,17 1,01 0,84 0,71 0,67 0,71 0,84 1,05 1,27 1,43 1,42 1,04 70° 1,25 1,1 0,91 0,72 0,59 0,53 0,58 0,73 0,95 1,2 1,37 1,37 0,94 90° 1,05 0,87 0,65 0,44 0,29 0,23 0,28 0,44 0,68 0,96 1,16 1,17 0,69 Tabla 2.4 – Latitud 38° (Murcia) Inclinación Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Media 0° 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10° 1,13 1,11 1,08 1,05 1,02 1,02 1,03 1,05 1,09 1,14 1,16 1,16 1,09 15° 1,19 1,15 1,11 1,06 1,03 1,01 1,03 1,07 1,13 1,19 1,23 1,22 1,12 20° 1,24 1,19 1,13 1,07 1,02 1,01 1,02 1,07 1,15 1,24 1,3 1,29 1,14 30° 1,31 1,24 1,15 1,06 0,99 0,97 0,99 1,07 1,18 1,31 1,4 1,38 1,17 40° 1,36 1,26 1,14 1,02 0,93 0,9 0,93 1,03 1,18 1,35 1,46 1,45 1,17 50° 1,37 1,25 1,1 0,95 0,85 0,81 0,85 0,97 1,15 1,35 1,49 1,48 1,14 60° 1,35 1,21 1,04 0,86 0,74 0,69 0,74 0,87 1,08 1,32 1,48 1,47 1,07 70° 1,29 1,14 0,94 0,75 0,61 0,56 0,61 0,76 0,98 1,25 1,43 1,42 0,98 90° 1,09 0,91 0,69 0,47 0,32 0,26 0,31 0,47 0,72 1,01 1,22 1,23 0,73 Tabla 2.5 – Latitud 40° (Castellón) Inclinación Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Media 0° 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10° 1,14 1,11 1,08 1,05 1,03 1,02 1,03 1,06 1,1 1,14 1,17 1,16 1,09 15° 1,2 1,16 1,12 1,07 1,03 1,02 1,04 1,08 1,14 1,21 1,25 1,24 1,13 20° 1,25 1,2 1,14 1,08 1,03 1,02 1,03 1,09 1,17 1,26 1,32 1,3 1,16 30° 1,34 1,26 1,17 1,07 1,01 0,98 1,01 1,09 1,2 1,34 1,43 1,41 1,19 40° 1,39 1,29 1,16 1,04 0,95 0,92 0,95 1,05 1,21 1,39 1,5 1,48 1,19 50° 1,41 1,28 1,13 0,98 0,87 0,83 0,87 0,99 1,18 1,39 1,54 1,52 1,17 60° 1,39 1,24 1,07 0,89 0,77 0,72 0,77 0,9 1,12 1,36 1,53 1,51 1,11 70° 1,34 1,17 0,98 0,78 0,64 0,59 0,64 0,79 1,02 1,3 1,49 1,47 1,02 90° 1,14 0,95 0,73 0,5 0,35 0,29 0,34 0,5 0,76 1,07 1,29 1,29 0,77 SUR b g Oeste -100° -110 ° -120 ° -130 ° -140 ° -150 ° -160 ° -170 ° -10 ° -2 0° -30 ° -4 0° -50 ° -60 ° -70° -80° +1 70 ° +1 60 ° +1 50 ° +1 40 ° +13 0° +120 ° +110° +100° +80° +70° +60 ° +5 0° +4 0° +3 0° +2 0° +1 0° Este Norte Sur 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° 30 40 50 60 70 40 80 90 100 Insolación anual en % Ángulo de inclinación 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° : Ejemplo:  30º; 45º Suroeste;  ª 95%

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 2 Pr oducción energética 24  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 2.7 . Tensiones.e.intensidades.en.una.planta.FV Los.módulos.FV.generan.una.intensidad.de.4.a.10.A.a.una.tensión.de.30.a.40.V..Para.obtener.la.potencia.pico.deseada,.los.paneles.se.conectan.eléctricamente.en.serie.para.formar.las.cade-nas,.que.se.conectan.en.paralelo..La.tendencia.actual.es.desarrollar.cadenas.formadas.por.el.máximo.número.de.paneles.posible,.dada.la.complejidad.y.el.coste.del.cableado,.en.particular.de.los.cuadros.de.distribución.para.realizar.la.conexión.en.paralelo.entre.las.cadenas..El.número.máximo.de.paneles.que.pueden.conectarse.en.serie.(proporcionando.la.máxima.tensión.alcanzable).para.formar.una.cadena.se.determina.a.partir.del.inter-valo.de.operación.del.inversor.(véase.el.capítulo.3).y.de.la.disponibilidad.de.los.dispositivos.de.desconexión.y.protección.adecuados.para.la.tensión.alcanzada..En.concreto,.la.tensión.del.inversor.está.ligada.por.mo-tivos.de.eficiencia.a.su.potencia:.al.usar.un.inversor.con.una.potencia.inferior.a.10 kW,.el.rango.de.tensión.más.habitual.es.de.250.a.750.V;.en.cambio,.si.la.potencia.del.inversor.es.superior.a.10 kW,.el.rango.de.tensión.suele.ser.de.500.a.900 V. 2.8 . Variación.en.la.energía.producida Los.factores.principales.que.afectan.a.la.energía.eléctri-ca.producida.por.una.instalación.FV.son:•. Irradiancia.•. Temperatura.de.los.módulos.•. Sombreado. 2.8.1 . Irradiancia En.la.figura.2.11.se.muestra.el.cambio.de.la.curva.ca-racterística.V-I.de.células.FV.en.función.de.la.irradiancia.incidente..Cuando.la.irradiancia.desciende,.la.corriente.FV.gene-rada. disminuye. proporcionalmente,. mientras. que. la.variación.de.la.tensión.sin.carga.es.mínima. En.realidad,.la.eficiencia.de.conversión.no.se.ve.afecta-da.por.la.variación.de.la.irradiancia.dentro.del.intervalo.de. operación. estándar. de. las. células,. lo. que. significa.que.la.eficiencia.de.conversión.es.la.misma.en.un.día.claro.y.en.otro.nublado..Así.pues,.la.reducción.en.la.energía.generada.con.un.cielo.nublado.se.debe.no.a.una.caída.de.la.eficiencia.sino.a.una.generación.reducida.de.la.intensidad.a.causa.de.la.menor.irradiancia.solar. Figura 2.11 Intensidad  [A] 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Tensión [V] 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 1000 W/m 2 900 W/m 2 800 W/m 2 700 W/m 2 600 W/m 2 500 W/m 2

2 Pr oducción energética ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  25 Figura 2.12 Figura 2.13 2.8.3 . Sombreado Considerando.el.área.ocupada.por.los.módulos.de.una.planta.FV,.es.posible.que.sobre.parte.de.ellos.(una.o.varias.células).se.proyecte.la.sombra.de.árboles,.hojas.caídas,.chimeneas,.nubes.o.paneles.FV.instalados.cerca.A.la.sombra,.una.célula.FV.constituida.por.una.unión.P-N.deja. de. producir. energía. y. se. convierte. en. una. carga.pasiva..La.célula.se.comporta.como.un.diodo.que.blo-quea. la. intensidad. producida. por. el. resto. de. células.conectadas.en.serie,.poniendo.en.peligro.toda.la.pro-ducción.del.módulo..Además,.el.diodo.depende.de.la.tensión.del.resto.de.células.y.esto.puede.causar.la.per-foración.de.la.unión.por.un.sobrecalentamiento.localiza-do.(punto.caliente).y.daños.al.módulo.Para.evitar.que.el.sombreado.en.una.o.varias.células.ponga.en.peligro.la.producción.de.toda.una.cadena,.se.insertan. en. el. módulo. algunos. diodos. de. bypass. que.conectan.las.partes.del.módulo.dañadas.o.en.sombra..De.esta.forma.se.garantiza.el.funcionamiento.del.módu-lo.aunque.se.reduzca.su.eficiencia..En.teoría.sería.nece-sario.insertar.un.diodo.de.bypass.en.paralelo.con.cada.célula. individual,. pero. esto. tendría. un. claro. impacto.negativo.en.la.relación.coste/beneficio..Por.ello,.normal-mente.se.instalan.de.2.a.4.diodos.en.cada.módulo.(figu-ra.2.13). La.variación.de.la.tensión.sin.carga.V oc .de.un.módulo.FV. respecto.a.las.condiciones.estándar.V oc,stc .en.función.de. la. temperatura. de. funcionamiento. de. las. células. T cel . viene.expresada.mediante.la.siguiente.fórmula.(Norma.CEI.82,25,.II.ed.): donde:β.es.el.coeficiente.de.variación.de.la.tensión.con.la.tem-peratura.y.depende.de.la.tipología.del.módulo.FV.(ge-neralmente.-2,2.mV/°C/célula.en.los.módulos.de.silicio.cristalino.y.alrededor.de.-1,5.a.-1,8.mV/°C/célula.para.los.módulos.de.capa.fina);N s .es.el.número.de.células.en.serie.en.el.módulo. Por.tanto,.para.evitar.una.reducción.excesiva.del.rendi-miento. conviene. tener. bajo. control. la. temperatura. de.funcionamiento.manteniendo.los.paneles.bien.ventilados.para.limitar.las.variaciones.de.temperatura.en.los.mis-mos..En.este.sentido.es.posible.reducir.las.pérdidas.de.energía.por.efecto.de.la.temperatura.(en.comparación.con.los.25 °C.en.condiciones.estándar).a.un.valor.en.torno.al.7% 7 . 7  La reducción en la eficiencia cuando la temperatura aumenta se estima entre un 0,4   y un 0,6 por cada °C. 2.8.2 . Temperatura.de.los.módulos Contrariamente.a.lo.que.ocurre.en.el.caso.anterior,.cuan-do.la.temperatura.de.los.módulos.aumenta.la.intensidad.producida.permanece.prácticamente.inalterada,.mientras.que.la.tensión.disminuye.y.con.ello.se.produce.una.re-ducción.en.los.rendimientos.de.los.paneles.en.términos.de.electricidad.producida.(figura.2.12). V oc (T).=.V oc,stc .-.N S ...β...(25-T cel ) [2.13] 3 2 1 0 20406080 100 Tensión E = 1000 W/m 2 0.2 0.4 0.6 – + I I Sombra Radiación solar Diodo de bypass

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 3 Métodos de instalación y configuraciones 26  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 3 Métodos de instalación y configuraciones 3.1 . Integración.arquitectónica En.los.últimos.años.la.integración.arquitectónica.de.los.paneles.en.la.estructura.del.edificio.ha.hecho.grandes.avances. gracias. a. la. fabricación. de. los. paneles,. que.pueden.sustituir.completamente.algunos.componentes.gracias.a.sus.dimensiones.y.características. Se.pueden.definir.tres.tipologías.de.integración.arqui-tectónica.de.instalaciones.FV,.con.el.objetivo.adicional.de.determinar.la.tarifa.de.venta.a.red.(véase.el.capítulo.7):1.plantas.no.integradas;2.plantas.parcialmente.integradas;.3.plantas.integradas. Las  plantas  no  integradas. son. aquellas. con. módulos.montados.sobre.el.terreno,.es.decir,.con.los.módulos.posicionados. en. el. mobiliario. urbano,. en. superficies.exteriores.del.cerramiento.de.los.edificios,.o.en.edificios.y.estructuras.con.cualquier.función.y.finalidad.no.reco-gida.en.las.tipologías.2.y.3.(figura.3.1). Figura 3.1 Figura 3.3 Figura 3.2 Tabla 3.1 Tabla 3.2 Las.plantas.parcialmente.integradas.son.las.instalaciones.en.las.que.los.módulos.se.colocan.conforme.a.las.tipo-logías.enumeradas.en.la.tabla.3.1,.sobre.elementos.del.mobiliario.urbano,.sobre.superficies.exteriores.de.cerra-mientos.de.edificios,.o.sobre.edificios.y.estructuras.con.cualquier.función.y.finalidad.sin.sustituir.los.materiales.de.fabricación.de.tales.estructuras.(figura.3.2). Tipología específica 1 Módulos. FV. instalados. sobre. tejados. planos. y. azoteas.de.inmuebles.y.edificios..Cuando.existe.una.barandilla. en. el. perímetro,. la. dimensión. máxima.relativa. al. eje. medio. de. los. módulos. FV. no. debe.superar.la.altura.mínima.de.la.barandilla.. Tipología específica 2 Módulos. FV. instalados. sobre. tejados,. cubiertas,. fachadas,.barandillas.o.parapetos.de.inmuebles.y.edificios.coplanarios.a.la.superficie.de.soporte.sin.que.exista.sustitución.de.los.materiales.que.cons-tituyen.las.superficies.de.soporte. Tipología específica 3 Módulos.FV.instalados.sobre.elementos.del.mobi- liario.urbano,.aislamientos.acústicos,.marquesinas,.pérgolas.o.techados.coplanarios.a.la.superficie.de.soporte.sin.que.exista.sustitución.de.los.materiales.que.constituyen.las.superficies.de.soporte. Las.plantas.con.integración.arquitectónica.son.aquellas.en.las.que.los.módulos.se.colocan.conforme.a.las.tipo-logías.enumeradas.en.la.tabla.3.2.y.sustituyen.total.o.parcialmente.la.función.de.los.elementos.constructivos.(soporte,. aislamiento. acústico. y. térmico,. iluminación,.sombreado).(figura.3.3). Tipología específica 1 Sustitución.de.los.materiales.de.revestimiento.de. tejados,.cubiertas.y.fachadas.de.edificios.por.mó- dulos.FV.con.la.misma.inclinación.y.funcionalidad. arquitectónica.que.la.superficie.revestida.. Tipología específica 2 Marquesinas,. pérgolas. y. techados. en. los. que. la. estructura.de.recubrimiento.está.compuesta.por.los. módulos.FV.y.sus.sistemas.de.soporte.pertinentes. Tipología específica 3 Partes.del.recubrimiento.del.tejado.de.edificios.en. los.que.los.módulos.FV.sustituyen.los.materiales. transparentes.o.semitransparentes.adecuados.para. permitir.la.iluminación.de.una.o.más.salas. Tipología específica 4 Aislamientos. acústicos. en. los. que. parte. de. los. paneles.insonorizados.están.constituidos.por.mó- dulos.FV. Tipología específica 5 Elementos.de.iluminación.en.los.que.la.superficie. de.los.elementos.reflectantes.expuesta.a.la.radia- ción.solar.está.formada.por.módulos.FV. Tipología específica 6 Parasoles. cuyos. elementos. estructurales. están. formados.por.módulos.FV.y.sus.sistemas.de.sopor- te.pertinentes. Tipología específica 7 Barandillas.y.parapetos.en.los.que.los.módulos.FV. sustituyen.los.elementos.de.revestimiento.y.cubierta.. Tipología específica 8 Ventanas.en.las.que.los.módulos.FV.sustituyen.o. se.integran.en.las.superficies.acristaladas. Tipología específica 9 Persianas.en.las.que.los.módulos.FV.constituyen. los.elementos.estructurales.de.las.mismas. Tipología específica 10 Cualquier.superficie.de.las.descritas.en.las.tipolo- gías. anteriores. que. esté. revestida. o. cubierta. por. módulos.fotovoltaicos.

3 Métodos de instalación y configuraciones ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  27 Figura 3.4 Figura 3.5 3.2 . Disposición.del.campo.solar La.conexión.de.las.cadenas.que.componen.el.campo.solar.de.la.planta.FV.es.posible.si.se.cumple.principal-mente.lo.siguiente:.•. un.solo.inversor.para.todas.las.plantas.(inversor.único. o.con.inversor.central).(figura.3.4); •. un.inversor.por.cadena.(figura.3.5);•. un. inversor. para. varias. cadenas. (planta. con. varios. inversores).(figura.3.6). 3.2.1 . Planta.con.un.solo.inversor. Esta.disposición.se.utiliza.en.centrales.pequeñas.y.con.módulos.del.mismo.tipo.que.tengan.la.misma.exposición..Existen.ventajas.económicas.derivadas.de.la.existencia.de.un.solo.inversor,.en.términos.de.reducción.de.la.in-versión. inicial. y. de. los. costes. de. mantenimiento.. Sin.embargo,.el.fallo.del.inversor.único.provoca.el.paro.de.la.producción.de.toda.la.planta..Además,.esta.solución.no.es.la.más.indicada.para.aumentar.el.tamaño.(y.por.lo.tanto.el.pico.de.potencia).de.la.planta.FV.dado.que.au-mentan.los.problemas.de.protección.contra.sobreinten-sidades. y. los. problemas. derivados. de. un. sombreado.diferente,.es.decir,.cuando.la.exposición.de.los.paneles.no.es.la.misma.en.toda.la.instalación.El.inversor.regula.su.funcionamiento.a.través.del.MPPT 1 ,. considerando.los.parámetros.promedio.de.las.cadenas.conectadas.al.inversor;.por.lo.tanto,.si.todas.las.cadenas.se.conectan.a.un.único.inversor,.el.sombreado.o.fallo.de.una.cadena.o.parte.de.ella.provoca.una.reducción.mayor.del.rendimiento.eléctrico.de.la.central.en.comparación.con.otras.disposiciones. 1  Véase el capítulo 1. 3.2.2 . Planta.con.un.inversor.por.cadena En. plantas. de. tamaño. medio,. cada. cadena. puede..conectarse.a.su.propio.inversor.y.así.funcionar.conforme.a.su.propio.punto.de.potencia.máxima..Con.esta.disposición,.el.diodo.de.bloqueo.—que.evita.que.la.dirección.de.la.fuente.se.invierta—.viene.incluido.normalmente.en.el.inversor,.que.realiza.directamente.el.diagnóstico.de.la.producción.proporcionando.además.la.protección.contra.sobrecargas.y.sobretensiones.de.origen.atmosférico.en.el.lado.CC.Además,.disponer.de.un.inversor.en.cada.cadena.limita.los.problemas.de.acoplamiento.entre.módulos.e.inver-sores.y.la.reducción.de.rendimientos.como.consecuen-cia.del.sombreado.o.la.exposición.no.uniforme..Por.otra.parte. es. posible. utilizar. módulos. con. características.diferentes.en.distintas.cadenas.para.aumentar.la.eficien-cia.y.fiabilidad.de.toda.la.planta. 3.2.3 . Planta.con.varios.inversores En.centrales.de.gran.tamaño,.generalmente.se.divide.el.campo.FV.en.dos.o.más.partes.(subcampos),.cada.uno.de.ellos.provisto.de.un.inversor.propio.al.que.se.conec-tan.las.distintas.cadenas.en.paralelo..Comparada.con.la.disposición.antes.descrita,.esta.hace.un.uso.de.un.nú-mero.menor.de.inversores,.con.la.consiguiente.reducción.de.los.costes.de.inversión.y.mantenimiento..Sin.embar-go,.se.mantiene.la.ventaja.de.la.reducción.de.los.proble-mas.causados.por.el.sombreado.y.la.exposición.desigual.de.las.cadenas,.así.como.los.debidos.al.uso.de.módulos.diferentes,.siempre.que.las.cadenas.de.los.subcampos.con. módulos. idénticos. y. con. la. misma. exposición. se.conecten.al.mismo.inversor.Además,.el.fallo.de.un.inversor.no.implica.la.pérdida.de.producción.de.toda.la.planta.(como.era.el.caso.de.la.planta.con.un.solo.inversor),.sino.únicamente.del.sub- módul o cadena módulo   cadena L1 L2 L3 N módul o

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 3 Métodos de instalación y configuraciones 28  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico campo.afectado..Se.recomienda.que.cada.cadena.se.desconecte.por.separado 2 .para.que.se.puedan.efectuar. las. operaciones. de. mantenimiento. y. verificación. sin.dejar.fuera.de.servicio.todo.el.generador.FV.Al.instalar.cuadros.de.distribución.para.la.conexión.en.paralelo.en.el.lado.CC,.es.necesario.asegurarse.de.in-sertar.en.cada.cadena.un.dispositivo.para.la.protección.contra.sobrecargas.y.corrientes.inversas.que.impida.la.alimentación.de.cadenas.bajo.sombra.o.defectuosas.por.parte.de.las.conectadas.en.paral.elo..Se.puede.obtener.protección.contra.sobrecargas.mediante.un.interruptor.automático.magnetotérmico.o.un.fusible,.mientras.que.la.protección.contra.corriente.inversa.se.obtiene.utilizan-do.diodos.de.bloqueo 3 . Con.esta.configuración,.el.diagnóstico.de.la.planta.se.asigna.a.un.sistema.de.supervisión.que.comprueba.la.producción.de.las.distintas.cadenas. Figura 3.6 2  La apertura del dispositivo de desconexión no excluye la presencia de tensión en el lado  CC. 3  Los diodos comportan una pérdida de potencia constante debida a la caída de tensión  en su unión. Esta pérdida puede reducirse empleando componentes con unión metálica semiconductora con una pérdida de 0,4 V (diodos Schottky), en lugar de los 0,7 V de los diodos convencionales. 3.3 . Selección.y.conexión.del.inversor La.selección.del.inversor.y.de.su.tamaño.se.hace.con.arreglo.a.la.potencia.nominal.FV.que.deba.gestionar..El.tamaño.del.inversor.puede.determinarse.partiendo.de.un.valor.de.0,8.a.0,9.para.la.relación.entre.la.potencia.activa.inyectada.a.la.red.y.la.potencia.nominal.del.gene-rador.FV..Esta.relación.considera.la.pérdida.de.potencia.de.los.módulos.FV.en.condiciones.de.funcionamiento.reales.(temperatura.de.trabajo,.caídas.de.tensión.en.las.conexiones.eléctricas,.etc.).y.la.eficiencia.del.inversor..Esta.relación.también.depende.de.los.métodos.de.ins-talación.de.los.módulos.(latitud,.inclinación,.temperatu-ra.ambiente...).que.pueden.hacer.variar.la.potencia.ge-nerada.. Por. ello,. el. inversor. está. equipado. con. una.limitación.automática.de.la.potencia.suministrada.para.resolver.situaciones.en.las.que.la.potencia.generada.es.mayor.de.lo.normal.Entre.las.características.para.el.dimensionado.correcto.del.inversor,.deben.considerarse.las.siguientes:•. Lado.CC:. -. potencia.nominal.y.potencia.máxima; . -. tensión.nominal.y.tensión.máxima.admisible; . -. campo.de.variación.de.la.tensión.MPPT.en.condi- ciones.de.funcionamiento.estándar; •. Lado.CA:.. -. potencia.nominal.y.potencia.máxima.que.el.grupo. de.conversión.puede.suministrar.de.manera.con-tinua,.así.como.el.campo.de.temperatura.ambien-te.al.que.puede.suministrarse.esa.potencia; . -. intensidad.nominal.entregada; . -. intensidad. suministrada. máxima. que. permite. el. cálculo.de.la.contribución.de.la.planta.FV.a.la.in-tensidad.de.cortocircuito; . -. tensión.máxima.y.distorsión.del.factor.de.potencia; . -. eficiencia.de.conversión.máxima; . -. eficiencia.con.una.carga.parcial.y.al.100%.de.la. potencia.nominal.(mediante.la."Eficiencia.europea 4 ". o.el.diagrama.de.eficiencia 5 ,.figura.3.7). Además.es.necesario.evaluar.los.valores.asignados.de.tensión.y.frecuencia.en.la.salida.y.de.la.tensión.a.la.en-trada.del.inversor..Los. valores. de. tensión. y. frecuencia. a. la. salida. para.plantas.conectadas.a.la.red.de.distribución.pública.los.impone.la.red.con.tolerancias.definidas 6 .. En.lo.referente.a.la.tensión.a.la.entrada,.deben.evaluar-se. las. condiciones. extremas. de. funcionamiento. del. 4  La Eficiencia europea se calcula considerando las eficiencias con carga parcial del in- versor según la ecuación: η euro. =.0,03.η 5%. +.0,06.η 10%. +.0,13.η 20%. +.0,10.η 30%. +.0,48.η 50%. +.0,20.η 100% 5  De este diagrama se desprende que la eficiencia máxima puede dar valores entre el 40  y el 80% de la potencia nominal del inversor, lo que corresponde al rango de potencia en el que el inversor opera durante la mayor parte del tiempo de funcionamiento. cadena cadena cadena L1 L2 L3 N módulo módulo módulo

3 Métodos de instalación y configuraciones ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  29 Figura 3.8 Figura 3.7 generador.FV.para.garantizar.un.empleo.seguro.y.pro-ductivo.del.inversor.Primero,.es.necesario.verificar.que.la.tensión.sin.carga.U oc .en.la.salida.de.las.cadenas.a.la.temperatura.mínima. prevista.(-10 °C).es.menor.que.la.tensión.máxima.que.el.inversor.puede.soportar,.es.decir: U oc.max .≤.U MAX [3.1] En. algunos. modelos. de. inversor. existe. un. banco. de.condensadores.a.la.entrada,.de.modo.que.la.inserción.en.el.campo.FV.genera.una.corriente.de.arranque.de.valor.igual.a.la.suma.de.las.corrientes.de.cortocircuito.de.todas.las.cadenas.conectadas..Esta.corriente.no.debe.provocar.el.disparo.de.ninguna.protección.interna.(en.caso.de.que.exista)..Cada.inversor.se.caracteriza.por.un.intervalo.de.funcio-namiento.normal.de.tensiones.a.la.entrada..Dado.que.la.tensión.a.la.salida.de.los.paneles.FV.es.función.de.la.temperatura,.es.necesario.verificar.que.bajo.las.condi-ciones.de.servicio.previstas.(de.-10 °C.a.+70 °C).el.in-versor.funciona.dentro.del.rango.de.tensión.declarado.por. el. fabricante.. En. consecuencia,. deben. verificarse.simultáneamente.las.inecuaciones.[3.2].y.[3.3]: U min .≥.U MPPT.min [3.2] es.decir,.la.tensión.mínima.(a.+70 °C).a.la.potencia.máxi-ma.correspondiente.a.la.salida.de.la.cadena.en.condi-ciones. de. radiación. solar. estándar. será. mayor. que. la. 100 90 80 70 6050 40 30 20 10 0 0 5 10 20 30 50 100 Eficiencia [% ] 99 98 97 9695 94 93 92 91 90 0 5 10 20 30 50 100 Eficiencia [% ] Potencia [% de la potencia nominal] V CC  =  190  V…200  V V CC  =  350  V…370  V V CC  =  470  V…490  V 6  Dado que desde 2008 la tensión normalizada europea debe ser 230/400 V con una  tolerancia de +6 y -10%, mientras que la tolerancia en frecuencia es de ±0,3 Hz. 7  En lo referente a la selección del inversor y del resto de componentes de la planta FV  en el lado CA, puede tomarse un valor de tensión de cadena máximo de precaución de 1,2 U oc . tensión. de. funcionamiento. mínima. para. el. MPPT. del.inversor;.la.tensión.mínima.del.MPPT.es.la.tensión.que.mantiene.la.lógica.de.control.activa.y.permite.un.sumi-nistro. de. potencia. adecuado. a. la. red. de. distribución..Además,.debe.ser: U max .≤.U MPPT . max [3.3] es.decir,.la.tensión.mínima.(a.-10 °C),.a.la.potencia.máxi-ma.correspondiente.a.la.salida.de.la.cadena.en.condi-ciones.de.radiación.solar.estándar.será.menor.o.igual.que.la.tensión.de.funcionamiento.máxima.del.MPPT.del.inversor. La. figura. 3.8. muestra. un. diagrama. de. acoplamiento.entre.el.campo.FV.y.el.inversor.considerando.las.tres.inecuaciones.mencionadas..Adicionalmente.al.cumplimiento.de.las.tres.condiciones.mencionadas.referentes.a.la.tensión,.es.necesario.veri-ficar.que.la.intensidad.máxima.del.generador.FV.funcio-nando.en.el.punto.de.potencia.máxima.(MPP).es.menor.que.la.intensidad.máxima.admitida.por.el.inversor.a.la.entrada. Intervalo de funcionamiento del campo FV Intervalo de funcionamiento CC del inversor 0V U min 0V Encendido fallido del inversor Posible dependencia del límite de funcionamiento inferior en la tensión de la red Funcionamiento seguro Bloqueo por sobretensión de entrada Posibles daños en el inversor U max U oc max U MPPT min U MPPT max U MAX Leyenda: U min . tensión.en.el.punto.de.potencia.máxima.(MPP).del.cam-po.FV,.en.correspondencia.con.la.temperatura.de.funcio-namiento.máxima.esperada.para.los.módulos.FV.en.el.lugar.de.la.instalación. U max . tensión.en.el.punto.de.potencia.máxima.(MPP).del.cam-po.FV,.en.correspondencia.con.la.temperatura.de.funcio-namiento. mínima. esperada. para. los. módulos. FV. en. el.lugar.de.la.instalación. U oc.max .. tensión.sin.carga.del.campo.FV,.en.correspondencia.con. la.temperatura.de.funcionamiento.mínima.esperada.para.los.módulos.FV.en.el.lugar.de.la.instalación. U MPPT.min . tensión.de.entrada.mínima.admitida.por.el.inversor. U MPPT.max ..tensión.de.entrada.máxima.admitida.por.el.inversor. U MAX .. tensión.de.entrada.máxima.soportada.por.el.inversor.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 3 Métodos de instalación y configuraciones 30  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Los. inversores. disponibles. en. el. mercado. tienen. una.potencia.nominal.aproximada.de.10 kW.si.son.monofá-sicos,.y.de.100 kW,.500 kW.o.1 MW.si.son.trifásicos.En. centrales. pequeñas. de. hasta. 6  kW. con. conexión.monofásica.a.la.red.de.BT.se.instala.normalmente.un.único.inversor,.mientras.que.en.aquellas.con.potencia.superior.a.6 kW.con.conexión.trifásica.a.la.red.de.BT.o.de.MT.se.instala.normalmente.más.de.un.inversor.. Figura 3.9 Para. centrales. de. tamaño. pequeño-medio. se. prefiere.normalmente. la. solución. con. inversores. monofásicos.distribuidos. equitativamente. en. las. tres. fases. y. en. el.neutro.común,.con.un.único.transformador.para.la.se-paración.de.la.red.pública.(figura.3.9).En.cambio,.para.las.centrales.de.tamaño.medio.a.gran-de. conviene. normalmente. disponer. de. una. estructura.con.pocos.inversores.trifásicos.a.los.que.se.conectan.varias.cadenas,.en.paralelo.en.el.lado.CC,.a.los.cuadros.de.distribución.del.subcampo.(figura.3.10). INV 1 INV 2 INV 3 INV 4 INV 5 INV 6 I1 I2 I3 I4 I5 I6 Cuadro de distribución del campo Cuadro de distribución del campo Cuadro de distribución del campo Cuadro de distribución del campo Cuadro de distribución del campo Cuadro de distribución del campo Cuadro de distribución en paralelo del inversor

3 Métodos de instalación y configuraciones ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  31 Figura 3.10 La.desconexión.del.inversor.debe.ser.posible.tanto.en.el.lado.CC.como.en.el.lado.CA,.de.forma.que.en.el.man-tenimiento.queden.excluidos.tanto.el.generador.FV.como.la.red. Además,. tal. y. como. se. muestra. en. la. figura. 3.10,. se.recomienda.la.instalación.de.un.dispositivo.de.desco-nexión.en.cada.cadena..De.esta.manera,.las.operaciones.de.verificación.y.mantenimiento.de.cada.cadena.pueden.realizarse.sin.poner.fuera.de.servicio.otras.partes.de.la.planta. Campo FV Cuadro de distribución en paralelo del inversor Q1-1 Inversor Q1-2 Inversor Q1-3 Inversor Q1-4 Inversor Al cuadro de distribución  Q2 -  1 Al cuadro de distribución  Q3 -  1 Al cuadro de distribución  Q4 -  1 Al cuadro de distribución  Q5 -  1 Al cuadro de distribución  Q6 -  1 Al cuadro de distribución Q7 -  1 Al cuadro de distribución  Q2 -  2 Al cuadro de distribución  Q3 -  2 Al cuadro de distribución  Q4 -  2 Al cuadro de distribución  Q5 -  2 Al cuadro de distribución  Q6 -  2 Al cuadro de distribución Q7 -  2 Al cuadro de distribución  Q2 -  3 Al cuadro de distribución  Q3 -  3 Al cuadro de distribución  Q4 -  3 Al cuadro de distribución  Q5 -  3 Al cuadro de distribución  Q6 -  3 Al cuadro de distribución  Q7 -  3 Al cuadro de distribución  Q2 -  4 Al cuadro de distribución  Q3 -  4 Al cuadro de distribución  Q4 -  4 Al cuadro de distribución  Q5 -  4 Al cuadro de distribución  Q6 -  4 Al cuadro de distribución  Q7 -  4 Cuadro de distribución de cadenas en paralelo Cuadro de distribución de cadenas en paralelo Cuadro de distribución de cadenas en paralelo Cuadro de distribución de cadenas en paralelo Cuadros de distribución del campo Cuadros de distribución del subcampo

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 3 Métodos de instalación y configuraciones 32  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 3.4 . Elección.de.los.cables Los.cables.utilizados.en.una.planta.FV.deben.ser.capa-ces. de. soportar,. durante. todo. el. ciclo. de. vida. de. la.central.(de.20.a.25.años),.condiciones.medioambientales.duras.en.cuanto.a.temperatura,.precipitaciones.atmos-féricas.y.radiaciones.ultravioleta.Para.empezar,.los.cables.deben.tener.una.tensión.nomi-nal.adecuada.para.la.planta..En.condiciones.de.corrien-te.continua,.la.tensión.de.la.planta.no.debe.superar.el.50%.de.la.tensión.nominal.de.los.cables.(tabla.3.3).es-pecificada.para.aplicaciones.de.CA.(en.corriente.alterna.la.tensión.de.la.planta.no.debe.superar.la.tensión.nomi-nal.de.los.cables). Tabla 3.3 corriente alterna (V) corriente continua (V) 300/500 450/750 450/750 675/1125 600/1000 900/1500 3.4.1 . Tipos.de.cables Los.conductores.del.lado.CC.de.la.planta.deben.tener.aislamiento.doble.o.reforzado.(clase.II).para.minimizar.el.riesgo.de.defecto.a.tierra.y.de.cortocircuito.(IEC.60364-712).. Los.cables.del.lado.CC.se.dividen.en:•. cables solares.(o.cables.de.cadena),.que.conectan.los. módulos.y.la.cadena.del.cuadro.de.distribución.del.primer.subcampo.o.directamente.el.inversor;. •. cables no solares,.que.se.utilizan.en.el.lado.de.carga. del.primer.cuadro.de.distribución. Los. cables. que. conectan. los. módulos. se. fijan. por. la.parte.posterior.de.los.propios.módulos,.donde.la.tem-peratura.puede.alcanzar.de.70.a.80 °C..Por.esa.razón,.estos.cables.deben.ser.capaces.de.soportar.tempera-turas.elevadas.y.rayos.ultravioleta.cuando.se.instalan.a.la.vista..Por.lo.tanto.se.utilizan.cables.especiales,.por.lo.general.cables.unipolares.con.envoltura.de.goma.y.con.aislamiento,.tensión.nominal.de.0,6/1 kV,.una.tempera-tura.máxima.de.funcionamiento.no.inferior.a.90 °C.y.alta.resistencia.a.la.radiación.UV. Los.cables.no.solares.del.lado.de.carga.del.primer.cua-dro. de. distribución. se. encuentran. a. una. temperatura.ambiente.que.no.supera.los.30°.a.40 °C,.ya.que.están. alejados.de.los.módulos..Estos.cables.no.pueden.so-portar.la.radiación.UV,.por.lo.que.para.uso.exterior.deben.protegerse.de.la.radiación.solar,.además.de.por.su.en-voltura,. mediante. conductos. o. canalizaciones.. Por. el.contrario,.si.se.distribuyen.dentro.de.los.edificios,.tendrán.validez.las.normas.comúnmente.aplicables.a.centrales.eléctricas.Para.los.cables.instalados.en.el.lado.CA.aguas.abajo.del.inversor. es. aplicable. lo. mencionado. para. cables. no.solares.dispuestos.en.el.lado.CC. 3.4.2 . Sección.transversal.y.capacidad.de. transporte.de.corriente La.sección.de.un.cable.debe.ser.tal.que:•. su. capacidad. de. transporte. de. corriente. I z . no. sea. menor.que.la.corriente.de.diseño.I b ; •. la.caída.de.tensión.en.sus.extremos.entre.dentro.de. los.límites.fijados. En.condiciones.de.servicio.normales,.cada.módulo.su-ministra.una.intensidad.cercana.a.la.de.cortocircuito,.de.manera.que.la.intensidad.de.servicio.para.el.circuito.de.la.cadena.se.supone.igual.a: I b .=.1,25...I SC [3.4] donde.I sc .es.la.intensidad.de.cortocircuito.en.condiciones. de.prueba.estándar.y.el.25%.de.aumento.toma.en.con-sideración.valores.de.radiación.por.encima.de.1 kW/m 2 . Cuando.la.planta.FV.es.de.gran.tamaño.y.se.divide.en.subcampos,. los. cables. que. conectan. los. cuadros. de.distribución.de.los.subcampos.al.inversor.deben.trans-portar.una.corriente.de.diseño.igual.a: I b .=.y...1.25...I SC [3.5] donde.y.es.el.número.de.cadenas.del.subcampo.relativo.al.mismo.cuadro.de.distribución. La.capacidad.de.transporte.de.corriente.I o .de.los.cables. normalmente.viene.dada.por.el.fabricante.a.30 °C.al.aire.libre.. Si. se. tienen. también. en. cuenta. los. métodos. de.instalación.y.las.condiciones.de.temperatura,.debe.re-ducirse.la.capacidad.de.transporte.de.corriente.I o .me- diante.un.factor.de.corrección.(cuando.el.fabricante.no.lo.indique.explícitamente).igual.a 9 : •. k 1 .=.0,58...0,9.. =.0,52.para.cables.solares •. k 2 .=.0,58...0,91.=.0,53.para.cables.no.solares. 8  El conjunto de cables y el conducto o canalización que los protege. 9  Además, la capacidad de transporte resultante debe multiplicarse por otro coeficiente  de reducción, que tiene en cuenta la instalación típica de un haz de cables en el mismo conducto o sistema de canalización.

3 Métodos de instalación y configuraciones ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  33 11  En el lado CC, la caída de tensión en los cables es puramente resistiva y en porcentaje  se corresponde con la pérdida de potencia: 10  A una temperatura ambiente de 70 °C y tomando una temperatura de servicio máxima  para el material aislante igual a 90 °C el resultado es: El.factor.de.corrección.0,58.tiene.en.cuenta.la.instalación.en.la.parte.posterior.de.los.paneles.(donde.la.tempera-tura.ambiente.alcanza.70 °C 10 );.el.factor.0,9.la.instalación. de. los. cables. solares. en. conductos. o. un. sistema. de.canalización;.y.el.factor.0,91.tiene.en.cuenta.la.instalación.de.cables.no.solares.en.conductos.expuestos.al.Sol.. En.las.plantas.FV,.la.caída.de.tensión.aceptada.es.de.1.a.2%.(en.lugar.del.4%.habitual.de.las.plantas.de.consu-midor),.de.manera.que.se.minimice.la.pérdida.de.energía.producida.debida.al.efecto.Joule.en.los.cables 11 .

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 4 Conexión a la red y medición de la energía 34  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 4 Conexión a la red y medición de la energía PARTE II La. conexión. a. la. red. variará. según. la. reglamentación.existente.en.cada.país,.por.lo.que.puede.haber.variacio-nes.significativas.con.lo.que.se.expone.a.continuación..Con.caracter.informativo.se.muestran.el.marco.italiano.y.el.marco.español. Marco italiano 4.1 . Generalidades Una.planta.FV.puede.conectarse.en.paralelo.a.la.red.de.distribución. pública. si. las. siguientes. condiciones. se.cumplen.(CEI.0-16):•. la.conexión.en.paralelo.no.debe.provocar.perturbacio- nes.a.la.continuidad.y.calidad.del.servicio.de.la.red.pública.para.preservar.el.nivel.del.servicio.del.resto.de.usuarios.conectados.. •. la.planta.de.producción.no.debe.conectarse.o.la.co- nexión.en.paralelo.deberá.interrumpirse.inmediata.y.automáticamente.en.caso.de.ausencia.de.suministro.desde.la.red.de.distribución.o.si.los.valores.de.tensión.y.frecuencia.de.la.red.no.se.encuentran.en.el.intervalo.de.valores.permitidos; •. la.planta.de.producción.no.debe.estar.conectada.o.la. conexión.en.paralelo.deberá.interrumpirse.inmediata.y.automáticamente.si.el.valor.del.desequilibrio.de.la.potencia.generada.por.centrales.trifásicas.formadas.por. generadores. monofásicos. no. es. menor. que. el.valor.máximo.permitido.para.conexiones.monofásicas. Esto.tiene.el.objetivo.de.evitar.que.(CEI.0-16):•. en.caso.de.falta.de.tensión.en.la.red,.el.usuario.que. esté.conectado.dé.suministro.a.la.propia.red; •. en. caso. de. defecto. de. la. red. de. MT,. la. propia. red. pueda.ser.alimentada.por.la.planta.FV.conectada.a.la.misma;. •. en. caso. de. reconexión. automática. o. manual. de. los. interruptores.automáticos.de.la.red.de.distribución,.el.generador.FV.pueda.estar.desfasado.de.la.tensión.de.red,.lo.que.probablemente.dañaría.el.generador. La.central.FV.puede.conectarse.a.la.red.de.baja,.media.o.alta.tensión.en.relación.con.el.valor.de.potencia.pico.generada.(TICA):•. conexión.a.la.red.de.BT.para.plantas.de.hasta.100 kW 1 ; •. conexión.a.la.red.de.MT.para.plantas.de.hasta.6 MW.En.concreto,.la.conexión.de.la.planta.FV.a.la.red.de.BT•. puede.ser.monofásica.para.potencias.de.hasta.6 kW;•. debe.ser.trifásica.para.potencias.superiores.a.6 kW.y,. si.los.inversores.son.monofásicos,.la.diferencia.máxi-ma.entre.las.fases.no.debe.superar.los.6 kW. El.diagrama.de.principio.de.la.disposición.del.sistema.de.generación.en.paralelo.con.la.red.pública.se.muestra.en.la.figura.4.1.(Guía.CEI.82-25,.2.ª.ed.). 1  La autoridad de distribución puede fijar nuevos límites que superen los mencionados.  Adicionalmente, en lo referente a las plantas ya conectadas a la red, estos límites aumen-tan hasta el nivel de potencia ya disponible para la extracción.  En.lo.que.se.refiere.al.diagrama.concreto.de.la.planta.FV,.la. norma. CEI. 0-16. permite. que. un. mismo. dispositivo.realice.más.funciones.siempre.que.entre.el.generador.y.la.red.haya.dos.interruptores.automáticos.o.un.interrup-tor.automático.y.un.contactor.conectados.en.serie. A.la.hora.de.seleccionar.el.poder.de.corte.de.los.dispo-sitivos.QF.se.debe.tener.en.cuenta.que.a.la.corriente.de.cortocircuito,.en.el.punto.de.instalación,.puede.contribuir.parte.de.la.red,.los.grandes.motores.en.servicio.y.también.el.sistema.de.generación.FV. Figura 4.1 Red pública FV Sistema degeneración Equipo de suministro de energíay grupo de medición Sistema eléctricodel auto-productor Parte de la red delauto-productor nohabilitada para elfuncionamientoautónomo Parte de la red delauto-productorhabilitada para elfuncionamientoautónomo Dispositivo general Dispositivo de interfaz Dispositivo del generador DG QF DDI QF DDG

4 Conexión a la red y medición de la energía ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  35 4.2 . En.paralelo.con.la.red.de.BT Del.análisis.de.la.figura.4.1.puede.observarse.que.exis-ten.tres.dispositivos.de.maniobra.interpuestos.entre.la.planta.de.producción.del.usuario.y.la.red.pública.(Guía.CEI.85-25,.2.ª.ed.):•. Dispositivo principal:.separa.la.instalación.de.usuario. de.la.red.pública,.dispara.por.un.fallo.en.la.planta.FV.o,.por.un.fallo.del.sistema.FV.o.de.la.instalación.del.usuario,.y.consiste.en.un.interruptor.automático.ade-cuado.para.el.seccionamiento.con.relés.de.sobrein-tensidad.y.para.interrumpir.todas.las.fases.y.el.neutro. •. Dispositivo de interfaz:.separa.la.central.generadora.de. la. red. del. usuario. no. habilitada. para. funcionamiento.aislado,.separándola.por.tanto.también.de.la.red.públi-ca;. dispara. a. causa. de. perturbaciones. en. la. red. de.distribución.y.consiste.en.un.contactor.o.un.interruptor.automático.con.un.relé.de.mínima.tensión.que.dispara.todas.las.fases.afectadas.y.el.neutro,.categoría.AC-7a.para. sistemas. monofásicos. y. AC-1. para. trifásicos.(IEC 60947-4-1); •. Dispositivo generador:.separa.el.generador.FV.indivi- dual.del.resto.de.la.instalación.del.usuario,.dispara.por.fallo.interno.del.generador.y.puede.estar.constituido.por.un.contactor.o.un.interruptor.automático.que.dis-para.todas.las.fases.afectadas.y.el.neutro. El.sistema.de.protección.de.la.interfaz,.que.actúa.sobre.el.dispositivo.de.interfaz,.está.formado.por.las.funciones.enumeradas.en.la.tabla.4.1. Protección Versión Valor Tiempo de disparo Tensión.máxima.(59) Monopolar/ tripolar (1) ≤.1,2.Un ≤.0,1.s Tensión.mínima.(27) Monopolar/ tripolar (1) ≥.0,8.Un ≤.0,2.s Frecuencia.máxima.(81 ) Monopolar 50,3.o.51.Hz (2) Sin.retardo. en.el.disparo Frecuencia.mínima.(81 ) Monopolar 49.o.49,7.Hz (2) Sin.retardo. en.el.disparo Derivada.de.la.. frecuencia.(∆81) (3) Monopolar 0,5.Hz/s Sin.retardo. en.el.disparo (1)  .Monopolar.para.sistemas.monofásicos.y.tripolar.para.sistemas. trifásicos. (2)  .Los.ajustes.por.defecto.son.49,7.y.50,3.Hz..Si,.en.condiciones.de.servicio. normales,.la.variación.de.frecuencia.de.la.red.distribuidora.es.capaz.de. causar. disparos. intempestivos. de. la. protección. contra. frecuencia. máxima/mínima,.deben.ajustarse.los.valores.de.49.y.51.Hz. (3)  .Solo.en.casos.aislados. Tabla 4.1 Para.potencias.hasta.6 kW.en.sistemas.monofásicos.y.20 kW.en.sistemas.trifásicos,.el.dispositivo.de.interfaz.también.puede.estar.contenido.en.el.sistema.de.conver-sión..Para.instalaciones.de.hasta.20 kW,.la.función.de.interfaz.puede.ser.realizada.por.hasta.tres.dispositivos.diferentes.(Guía.para.la.conexión.a.redes.eléctricas.de.Enel.Distribuzione). En.plantas.FV.con.potencia.no.superior.a.20 kW.y.un.máximo.de.tres.inversores.sin.cargas.para.el.funciona-miento.aislado,.el.dispositivo.generador.también.puede.cumplir.la.función.de.dispositivo.de.interfaz.(figura.4.1a),.mientras.que.en.las.plantas.FV.únicamente.para.gene-ración,.es.decir,.aquellas.que.no.tienen.ningún.consu-midor.asociado,.el.dispositivo.de.interfaz.puede.coinci-dir.con.el.dispositivo.principal.(figura.4.1b). Figura 4.1a Figura 4.1b Red pública Sistema de generación FV Equipo de suministro de energíay grupo de medición Sistema eléctricodel auto-productor Parte de la red delauto-productor nohabilitada para elfuncionamientoautónomo Dispositivo principal Dispositivo del generador / de interfaz DI/DDG DG QF Red pública Sistema de generación FV Equipo de suministro de energíay grupo de medición Sistema eléctricodel auto-productor Dispositivo del generador / de interfaz DG/DI Dispositivo del generador DDG

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 4 Conexión a la red y medición de la energía 36  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Interruptor automático del generador (DDG) Interruptor automático del generador (DDG) Inversor Generadorfotovoltaico (FV) kWh 27 - 59 - 81 Protección de interfaz (PI) Medición de laenergía producida Dispositivode interfaz (DDI) Consumidores BT no habilitadospara funcionamiento autónomo Red BT pública kWh kvarh Medición de la energíaabsorbida de la red einyectada en la red Interruptorautomático principal(DG) Distribuidor Instalación del consumidor Figura 4.2 Debe. garantizarse. una. separación. metálica. entre. la.planta.FV.y.la.red.pública.para.no.suministrar.corriente.continua. a. la. red.. En. plantas. con. una. potencia. total.generada.no.superior.a.20 kW,.esta.separación.se.pue-de. sustituir. por. una. protección. (en. general. dentro. del.sistema.de.control.y.regulación.electrónica.del.inversor).que.hace.abrir.el.dispositivo.de.interfaz.(o.del.generador).en.caso.de.valores.de.componente.continua.total.supe-riores.al.0,5%.del.valor.rms.de.la.componente.funda-mental.de.la.corriente.máxima.total.en.la.salida.de.los.convertidores..En.plantas.con.una.potencia.total.gene-rada.superior.a.20 kW.y.con.inversores.sin.separación.metálica.entre.las.partes.de.corriente.continua.y.alterna,.es.necesaria.la.inserción.de.un.dispositivo.BT/BT.a.la.frecuencia.industrial 2 .(Guía.CEI.82-25,.2.ª.ed.). La.figura.4.2.muestra.el.diagrama.unifilar.característico.de.una.planta.FV.conectada.a.la.red.de.BT.en.presencia.de.un.consumidor.. Las.instalaciones.FV.pueden.suministrar.energía.activa.con.un.factor.de.potencia.(Guía.CEI.82-25,.2.ª.ed.) 3 : •. no.inferior.a.0,8.con.demora.(absorción.de.potencia. reactiva),.cuando.el.rango.de.potencia.activa.se.sitúa.entre.el.20.y.el.100%.de.la.potencia.total.instalada; •. unitario;•. avanzado,.cuando.se.suministra.una.potencia.reactiva. total. que. no. supera. el. valor. mínimo. entre. 1  kvar. y.(0,05+P/20)  kvar. (donde. P. es. la. potencia. instalada.total.en.kW). 2  No es adecuado un transformador de alta frecuencia, ya que tiene componentes de  corriente continua de salida que superan los límites permitidos; además, únicamente se admite un transformador de separación para varios inversores. 3  Relativo a la componente fundamental.

4 Conexión a la red y medición de la energía ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  37 4.3 . En.paralelo.con.la.red.de.MT El.dispositivo principal.consta.de.(CEI.0.-16):•. un.interruptor.automático.tripolar.en.versión.extraíble. con.bobina.de.apertura; •. un.interruptor.automático.tripolar.con.bobina.de.aper- tura.y.un.interruptor.seccionador.tripolar.para.su.ins-talación. en. el. lado. de. alimentación. del. interruptor.automático. En.lo.relativo.a.la.orden.de.apertura.del.dispositivo.prin-cipal.por.la.intervención.de.la.protección.principal,.es.necesario.utilizar.una.bobina.de.mínima.tensión.debido.a.que.si,.por.algún.motivo,.la.tensión.de.alimentación.de.la. protección. principal. se. interrumpe,. la. apertura. del.dispositivo. principal. también. se. produce. incluso. sin.recibir.la.orden.de.la.protección.La.protección.general.incluye.(CEI.0-16):•. un.relé.de.sobreintensidad.con.tres.umbrales.de.dis- paro:.uno.con.tiempo-demora.inverso.I .(umbral.de.sobrecarga.51),.dos.con.tiempo.constante.I .(umbral.con.demora.intencional.51).e.I .(umbral.instantáneo.50); •. un.relé.de.sobreintensidad.homopolar.51N.con.dos. umbrales.de.disparo.a.tiempo.constante.Io .e.Io ,.uno.para.los.defectos.a.tierra.monofásicos.y.otro.para.los.defectos.a.tierra.monofásicos.dobles,.o.un.relé.de.sobreintensidad.homopolar.direccional.con.dos.um-brales.67N.1.y.67N.2,.uno.para.la.selección.de.fallos.internos.en.caso.de.redes.con.neutro.compensado.y.otro.para.neutro.aislado,.además.del.relé.de.sobrein-tensidad.homopolar.con.un.umbral.para.los.defectos.a.tierra.monofásicos.dobles.. El.dispositivo de interfaz.puede.colocarse.tanto.en.el.lado.de.MT.como.en.el.de.BT..Si.este.dispositivo.se.instala.en.la.parte.de.MT.de.la.planta,.puede.estar.compuesto.de.(Ficha.de.interpretación.CEI.0-16):•. un.interruptor.automático.tripolar.en.versión.extraíble. con.relé.de.apertura.de.mínima.tensión.o. •. un.interruptor.automático.tripolar.con.relé.de.apertura. de.mínima.tensión.y.un.interruptor.seccionador.insta-lado.aguas.arriba.o.aguas.abajo.del.interruptor.auto-mático 5 . En.plantas.con.más.generadores.FV,.por.norma,.el.dis-positivo.de.interfaz.debe.ser.uno.que.excluya.simultá- neamente. a. todos. los. generadores,. pero. se. permiten.más. dispositivos. de. interfaz. siempre. que. la. orden. de.disparo.de.cada.protección.actúe.sobre.todos.los.dis-positivos,.de.forma.que.una.condición.anómala.detec-tada. por. una. única. protección. desconecte. todos. los.generadores.de.la.red 6 . Si.se.utilizan.inversores.monofásicos.con.potencias.de.hasta.10 kW,.el.sistema.de.protección.de.interfaz.puede.estar.integrado.en.el.mismo.convertidor.para.potencias.generadas.totales.que.no.superen.los.30 kW.(Ficha.de.interpretación.CEI.0-16).Además,.dado.que.los.inversores.utilizados.en.plantas.FV.funcionan.como.generadores.de.intensidad.y.no.como.generadores.de.tensión,.no.es.necesario.integrar.en.la.interfaz.de.protección.los.protectores.contra.sobreten-siones. homopolares. (59N). ni. la. protección. adicional.contra.la.falta.de.apertura.del.dispositivo.de.interfaz.(Guía.CEI.82-25,.2.ª.ed.)..El.sistema.de.protección.de.interfaz.consta.de.las.fun-ciones.enumeradas.en.la.tabla.4.2.(Ficha.de.interpreta-ción.CEI.0-16). Protección Valor Tiempo extinción falta Retardo Tensión.máxima.(59). ≤.1,2.Un ≤.170.ms 100.ms Tensión.mínima.(27) ≥.0,7.Un ≤.370.ms 300.ms Frecuencia.máxima.(81 ) 50,3.Hz ≤.170.ms 100.ms Frecuencia.mínima.(81 ) 49,7.Hz ≤.170.ms 100.ms Tabla 4.2 En.lo.que.concierne.al.dispositivo generador,.es.válido.lo.señalado.para.la.conexión.en.paralelo.con.la.parte.de.BT. Las.figuras.4.3.y.4.4.representan.dos.diagramas.típicos.para.la.conexión.de.la.red.de.MT.de.una.planta.FV..En.concreto,.el.esquema.de.la.figura.4.3.muestra.una.plan-ta.equipada.con.varios.inversores.monofásicos.y.en.la.cual.el.dispositivo.de.interfaz.está.ubicado.en.la.BT..Esta.configuración.es.característica.de.plantas.con.potencias.hasta.100 kW..En.cambio,.las.plantas.de.mayor.tamaño.utilizan.inver-sores.trifásicos.con.uno.o.más.transformadores.BT/MT.y.el.dispositivo.de.interfaz.se.localiza.generalmente.en.la.MT.(figura.4.4). 4  La protección 67N es necesaria cuando la contribución de la corriente capacitiva de  defecto a tierra monofásica de la red de MT del usuario supera el 80% de la corriente fijada por el distribuidor para la protección 51N. En la práctica, cuando los cables de MT del usuario superan la longitud de: • 400 m para redes con Un = 20 kV• 533 m para redes con Un = 15 kV. 5  La posible presencia de dos interruptores seccionadores (uno en el lado de alimentación  y otro en el de carga) debe ser considerada por el usuario en relación con los requisitos de seguridad durante las operaciones de mantenimiento. 6  Cuando una planta FV (con una potencia total no superior a 1 MW) se añade a plantas  conectadas a la red desde hace más de un año, es posible instalar no más de tres dispo-sitivos de interfaz y cada uno de ellos puede gestionar un máximo de 400 kW (Ficha de interpretación CEI 0-16).

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 4 Conexión a la red y medición de la energía 38  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Red MT Distribuidor Instalación del usuario kWh kvarh 50-51 - 51N - (67N ) Protección general PG kWh Dispositivode interfaz(DDI) 27 - 59 - 81 Inversor (DDG) Interruptor automático del generador Interruptor automático del generador (DDG) Generadorfotovoltaico (FV) Medición de laenergía producida Dispositivode interfaz(DDI) Usuarios de BT no habilitadospara funcionamiento aislado Interruptorautomáticogeneral(DG)  U kWh kvarh 50-51 - 51N - (67N )   U 27 - 59 - 81 kWh Inversor trifásico Inversor trifásico Interruptorautomáticodel generador(DDG) kWh Red MT    Distribuidor Instalación del usuario Protección general PG Dispositivode interfaz (DDI) Usuarios de BT no habilitadospara funcionamiento aislado Interruptorautomáticogeneral(DG) Protección de interfaz  (PI) Figura 4.3 Figura 4.4

4 Conexión a la red y medición de la energía ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  39 4.4 . Medición.de.la.energía.producida. e.intercambiada.con.la.red En.una.planta.FV.conectada.a.la.red.pública,.los.sistemas.de.medición.interpuestos.deben.detectar:•. la.energía.eléctrica.tomada.de.la.red;•. la.energía.eléctrica.inyectada.a.la.red;•. la.energía.producida.por.la.planta.FV. La.modalidad.de.inserción.de.los.sistemas.de.medición.se.muestra.en.la.figura.4.5. Figura 4.5 El.balance.energético.del.sistema.referido.a.un.periodo.de.tiempo.determinado.viene.dado.por: U.-.E.=.P.-.C [4.1] donde:U.es.la.energía.producida.por.la.planta.FV.y.la.energía. inyectada.a.la.red; E.es.la.energía.extraída.de.la.red;.P.es.la.energía.producida.por.la.planta.FV.(energía.sub- vencionada.por.la.tarifa.regulada); C.es.la.energía.consumida.por.la.instalación.del.usuario. En.horas.nocturnas.o.cuando.la.planta.FV.no.produce.energía.por.otras.razones.(U.=.P.=.0),.la.fórmula.[4.1].es.entonces: E.=.C [4.2] es.decir,.toda.la.energía.consumida.se.toma.de.la.red. Por. el. contrario,. cuando. la. planta. FV. genera. energía,.pueden.darse.dos.situaciones:•. P. .C:.en.este.caso.el.balance.es.positivo.y.se.inyecta. energía.a.la.red;. •. P. .C:.en.este.caso.el.balance.es.negativo.y.se.extrae. energía.de.la.red. La.energía.intercambiada.con.la.red.se.mide.generalmen-te.con.un.contador.electrónico.bidireccional.M2.donde.el.sistema.de.medición.debe.ser.de.tipo.horario. La.empresa.de.distribución.es.en.general.la.responsable.de.la.instalación.y.el.mantenimiento.del.equipo.de.me-dición.de.energía.intercambiada..El.decreto.ministerial.DM.06/08/2010.define.la.energía.eléctrica.producida.por.una.planta.FV.como.sigue:•. "para. plantas. conectadas. a. redes. BT,. es. la. energía. medida.a.la.salida.del.equipo.inversor.que.convierte.corriente. continua. en. alterna,. incluyendo. cualquier.transformador.de.aislamiento.o.adaptación,.antes.de.que.esta.energía.esté.disponible.para.las.cargas.eléc-tricas. del. sujeto. responsable. y/o. inyectada. a. la. red.pública"; •. "para.plantas.conectadas.a.redes.de.MT.o.AT,.es.la. energía. medida. a. la. salida. del. equipo. inversor. que.convierte. corriente. continua. en. corriente. alterna. de.baja.tensión.antes.de.que.esta.energía.esté.disponible.para. las. cargas. eléctricas. del. sujeto. responsable. y.antes.de.que.se.produzca.la.transformación.de.alta.tensión.en.media.tensión.para.su.inyección.a.la.red.pública". La. medida. de. la. energía. producida. se. realiza. con. un.contador.M1,.que.debe.ser.capaz.de.detectar.la.energía.producida. medida. en. horas. y. estar. equipado. con. un.dispositivo. remoto. de. consulta. y. adquisición. de. las.medidas.del.administrador.de.la.red..El. equipo. de. medición. de. la. energía. producida. debe.instalarse. lo. más. cercano. posible. al. inversor. y. contar.con.los.dispositivos.antifraude.adecuados. En.plantas.con.potencia.nominal.no.superior.a.20 kW,.el.responsable.de.la.medición.de.la.energía.producida.es.el.administrador.de.la.red,.mientras.que.si.la.potencia.supera.los.20 kW,.el.responsable.es.el.usuario."activo".(es.decir,.el.usuario.que.también.produce.energía),.que.tiene.la.facultad.de.utilizar.al.administrador.de.la.red.para.realizar.esta.actividad.y.a.la.vez.mantener.la.responsa-bilidad.de.este.servicio.. M1 M2 Planta FV Cargaseléctricas C P U E Red

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 4 Conexión a la red y medición de la energía 40  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Marco Español 4.5 . Generalidades Las.instalaciones.fotovoltaicas.en.España.están.regula-das. por. una. serie. de. Reales. Decretos. que. definen. el.régimen.jurídico,.económico.y.técnico.de.esta.actividad.de.producción.de.energía.eléctrica. Los.decretos.más.importantes.son: •. RD 661/2007..Que.define.el.régimen.jurídico.y.econó- mico.de.la.actividad.de.producción.de.energía.eléctri-ca.en.régimen.especial..También.definía.un.régimen.económico.y.una.prima.retributiva.,.pero.esto.fue.de-rogado.por.el.RD.1578/2008. •. RD 1578/2008..Que.define.el.régimen.económico.para. las.instalaciones.de.producción.de.energía.eléctrica.de.tecnología.fotovoltaica..El.esquema.de.tarifas.se.ve.modificado.con.una.reducción.extraordinaria.definida.en.el.RD.1565/2010. •. RD 1565/2010..Define.el.régimen.económico.para.las. instalaciones.fotovoltaicas.según.el.tipo,.aplicando.un.porcentaje. de. reducción. a. los. valores. de. las. tarifas.definidas.en.el.RD.1578/2008. •. RD 1663/2000..Referente.a.la.conexión.de.instalaciones. fotovoltaicas.a.la.red.de.baja.tensión..Es.de.aplicación.para.aquellas.instalaciones.con.potencia.nominal.no.superior.a.100.kVA.y.cuya.conexión.a.la.red.de.distri-bución.se.efectúe.en.baja.tensión.(aquella.no.superior.a.1kV)..Todo.lo.no.previsto.por.este.Real.decreto.que-dará. regido. por. los. reglamentos. técnicos. y. demás.disposiciones.en.vigor,.así.como.por.el.RD.436/2004.. •. RD 436/2004..Referente.a.la.producción.de.energía. eléctrica.por.instalaciones.abastecidas.por.recursos.o.fuentes.de.energía.renovables,.residuos.y.cogenera-ción..Deroga.el.RD.2818/1998. •. RD 614/2001..Define.las.disposiciones.mínimas.para. la.protección.frente.al.riesgo.eléctrico. •. RD 842/2002..Define.el.reglamento.electrotécnico.de. baja.tensión.y.las.instrucciones.técnicas.complemen-tarias.en.vigor.para.diferentes.instalaciones.eléctricas,.especialmente.la.ITC-BT-40. Según.el.RD.1663/2000.y.el.RD.436/2004.se.establece:–. Conectar.la.instalación.fotovoltaica.en.paralelo.a.la.red. de.la.compañía.eléctrica.distribuidora.en.el.llamado.“Punto.de.Conexión” –. Transferir.al.sistema.a.través.de.la.compañía.distribui- dora.de.electricidad.su.producción.o.excedentes.de.energía.eléctrica,.siempre.que.técnicamente.sea.po-sible.su.absorción.por.la.red. –. Entregar.y.recibir.la.energía.en.condiciones.técnicas. adecuadas,.de.forma.que.no.se.causen.trastornos.en.el.normal.funcionamiento.del.sistema. –. Se.podrán.interconectar.instalaciones.fotovoltaicas.en. baja.tensión.siempre.que.la.suma.de.sus.potencias.nominales.no.exceda.de.100kVA.(RD.1663/2000) –. La.instalación.debe.disponer.de.una.separación.gal- vánica.entre.la.red.de.distribución.y.la.instalación.fo-tovoltaica,.por.medio.de.un.transformador.de.seguri-dad.que.cumpla.la.norma.UNE.60742. En.general,.el.funcionamiento.de.las.centrales.no.debe-rá.provocar.en.la.red.pública.averías,.disminuciones.de.las.condiciones.de.seguridad,.ni.alteraciones.superiores.a.las.admitidas.por.los.reglamentos.en.vigor.que.afecten.a.los.demás.abonados. Si. la. potencia. nominal. de. la. instalación. fotovoltaica. a.conectar.a.la.red.de.distribución.es.superior.a.5kW,.la.conexión.de.la.instalación.a.la.red.será.trifásica. Además,.en.la.conexión.de.una.instalación.fotovoltaica,.la. variación. de. tensión. provocada. por. la. conexión. y.desconexión.de.dicha.instalación.no.podrá.ser.superior.al.5%.y.el.factor.de.potencia.de.la.energía.suministrada.a. la. empresa. distribuidora. debe. ser. lo. más. próximo.posible.a.la.unidad. Los.límites.máximos.de.variación.de.la.tensión.de.ali-mentación.a.los.consumidores.finales.serán.de.+/-.7%.de.la.tensión.de.alimentación.declarada,.pero.los.sumi-nistros.de.la.instalación.fotovoltaica.a.los.distribuidores.tendrán.unos.límites.máximos.de.variación.que.se.redu-cirán.a.un.80%.de.las.establecidas.con.carácter.general. 4.6 . En.paralelo.con.la.red.de.B.T Para.la.conexión.de.la.instalación.fotovoltaica.con.la.red.de.Baja.Tensión.es.obligatorio.cumplir.con.las.exigencias.previstas. en. la. reglamentación. vigente,. la. instalación.debe.realizarse.de.acuerdo.con.lo.establecido.en.el.re-glamento.electrotécnico.de.Baja.Tensión.y.las.protec-ciones.deben.cumplir.con.lo.indicado.en.el.RD.1663/2000. La. instalación. debe. ser. realizada. de. tal. forma. que. se.cumplan.las.disposiciones.mínimas.para.la.protección.de. la. salud. y. seguridad. de. los. trabajadores. frente. al.riesgo.eléctrico.(RD.614/2001)Se. deberán. cumplir. las. Cinco. Reglas. de. Oro. durante.trabajos.en.la.red:.1..Desconectar,.2..Prevenir.cualquier.posible.realimentación,.3..Verificar.la.ausencia.de.tensión,.4..Poner.a.tierra.y.en.cortocircuito,.5..Preparar.la.zona.de.trabajo. Para.poder.cumplir.estas.reglas.de.oro,.el.personal.de.mantenimiento. de. la. instalación. debe. tener. acceso. a.

4 Conexión a la red y medición de la energía ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  41 elementos.de.aislamiento.y.bloqueo.de.los.elementos.generadores..Por.tanto.todos.los.equipos.generadores.deben. tener. elementos. que. les. permitan. aislarse. de.todas.las.fuentes.de.alimentación. No.es.suficiente.con.la.parada.del.inversor,.ya.que.según.el.RD.614/2001,.el.aislamiento.debe.estar.constituido.por.una.distancia.en.aire.o.la.interposición.de.un.aislan-te,. suficientes. para. garantizar. eléctricamente. dicho.aislamiento. Además.se.debe.prevenir.cualquier.posible.realimenta-ción,.por.lo.que.los.dispositivos.de.maniobra.utilizados.para.desconectar.la.instalación.deben.asegurarse.contra.cualquier.posible.reconexión.preferentemente.por.blo-queo.del.mecanismo.de.maniobra. 4.6.1 . Cuadro.de.salida Es.necesario,.por.tanto,.que.la.instalación.fotovoltaica.incorpore. una. serie. de. protecciones. que. cumplan. las.exigencias.de.la.reglamentación.vigente..Estos.elemen-tos.deberán.estar.instalados.en.el.“Cuadro.de.Salida”.de.la.instalación.fotovoltaica,.justo.antes.de.la.medida:•. Interruptor. general. manual,. que. será. un. interruptor. magneto.térmico.con.intensidad.de.cortocircuito.su-perior.a.la.indicada.por.la.empresa.distribuidora.en.el.“Punto.de.Conexión”..Este.interruptor.será.accesible.a. la. empresa. distribuidora. en. todo. momento,. con.objeto.de.poder.realizar.las.desconexiones.manuales. •. Interruptor.automático.diferencial,.con.el.fin.de.prote- ger.a.las.personas.en.el.caso.de.derivación.de.algún.elemento.de.la.parte.continua.de.la.instalación..(Los.circuitos.de.protección.constarán.de.uno.o.varios.in-terruptores.diferenciales.que.garanticen.la.protección.contra.contactos.indirectos.de.todos.los.circuitos,.con.una.intensidad.diferencial-residual.máxima.de.30.mA) •. Interruptor. automático. de. la. interconexión,. para. la. desconexión/conexión. automática. de. la. instalación.fotovoltaica.en.caso.de.pérdida.de.tensión.o.frecuen-cia.de.la.red,.junto.a.un.relé.de.enclavamiento •. Relés.de.protección.para.controlar.la.interconexión.por. máxima.y.mínima.frecuencia,.y.de.máxima.y.mínima.tensión,.como.se.ve.en.la.tabla.4.3 El.rearme.del.sistema.de.conmutación.y,.por.tanto.de.la.conexión.con.la.red.de.B.T..de.la.instalación.fotovoltaica,.será.automático,.una.vez.restablecida.la.tensión.de.red.por.la.empresa.distribuidora. Podrán.integrarse.en.el.equipo.inversor.las.funciones.de.protección.de.máxima.y.mínima.tensión,.y.de.máxima.y.mínima.frecuencia..En.tal.caso.las.maniobras.automáti-cas. de. desconexión-conexión. serán. realizadas. por. el.inversor..Estas.funciones.se.pueden.realizar.siempre.que.se.tenga.interruptor.general.manual,.interruptor.automá-tico.diferencial.y.contactor.para.las.maniobras.de.rearme.automático. El.inversor.deberá.cumplir.los.niveles.de.emisión.e.in-munidad.frente.a.armónicos.así.como.los.requerimientos.de.compatibilidad.electromagnética. 4.6.2 . Caja.general.de.Protección El.punto.de.conexión.de.la.instalación.fotovoltaica.a.la.red.de.distribución.de.Baja.Tensión.se.establecerá.en.una.Caja.General.de.Protección.(CGP).exclusivamente.destinada.a.tal.fin,.que.cumplirá.con.las.normas.de.la.empresa. distribuidora. (por. ejemplo. en. Endesa. es. la.NNL010).y.su.esquema.será.similar.al.de.la.figura.4.6 Protección Valor Tiempo extinción falta Tensión.máxima. ≤.1,1.Un  0,5.s  Tensión.mínima. ≥.0,85.Un  0,5.s  Frecuencia.máxima. 51.Hz Sin.retardo Frecuencia.mínima. 49.Hz Sin.retardo Tabla 4.2 CGP Red de Baja Tensión Cuadro de salida(protecciones) Módulo salida(medida) Instalación FV Figura 4.6

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 4 Conexión a la red y medición de la energía 42  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 4.6.3 . Módulo.de.Salida.(Medición.de.la.energía) Toda.instalación.de.régimen.especial.deberá.contar.con.un. equipo. de. medida. de. energía. eléctrica. que. pueda.permitir. la. facturación. y. su. control. de. acuerdo. con. lo.expresado.en.el.RD.436/2004. La.medida.se.efectuará.inmediatamente.antes.del.límite.de.conexión.con.la.empresa.distribuidora,.en.el.llamado.“Módulo.de.Salida”.y.no.tendrá.fusibles. El. contador. de. salida. tendrá. capacidad. de. medir. en.ambos.sentidos.o,.en.su.defecto,.se.conectará.entre.el.contador.de.salida.y.el.interruptor.general.un.contador.de.entrada. La.energía.eléctrica.que.el.titular.de.la.instalación.factu-rará.a.la.empresa.distribuidora.será.la.diferencia.entre.la.energía. eléctrica. de. salida. menos. la. de. entrada. a. la.instalación.fotovoltaica. Todos.los.elementos.integrantes.del.equipo.de.medida,.tanto.los.de.entrada.como.los.de.salida.de.energía,.serán.precintados. por. la. empresa. distribuidora. según. RD.1663/2000. La. colocación. de. los. contadores. y. de. los. equipos. de.medida,.y.en.su.caso.de.los.dispositivos.de.conmutación.horaria.que.se.pudieran.requerir,.y.las.condiciones.de.seguridad.estarán.de.acuerdo.con.la.ITC-BT-16. Los.contadores.se.ajustarán.a.la.normativa.metrológica.vigente.y.su.precisión.deberá.ser.como.mínimo.la.co-rrespondiente.a.la.de.clase.de.precisión.2. El.equipo.de.medida.de.la.instalación.fotovoltaica.esta-rá.compuesto.por.los.siguientes.elementos:•. Para.instalación.FV.de.potencia.nominal.(Pn).≤5kW:. –..2.contadores.de.activa.direccionales.monofásicos. de.clase.2.o.mejor . –..Envolvente.que.cumpla.con.las.normas.particulares. de. la. empresa. distribuidora. o. en. su. defecto. con.UNE-EN.60439.partes.1,.2.y.3..No.deberá.incorporar.bases.fusibles. •. Para.instalaciones.FV.con.Pn.entre.5kW.y.55kW:. –..1.contador.estático.trifásico.multifunción.clase.1.o. mejor,.en.energía.activa,.con.aplicaciones.bidirec-cional,.reactiva.y.cambio.automático.de.tarifas. . –..Envolvente.que.cumpla.con.las.normas.particulares. de. la. empresa. distribuidora. o. en. su. defecto. con.UNE-EN.60439.partes.1,2.y.3..No.deberá.incorporar.bases.fusibles. •. Para.instalaciones.FV.con.Pn.entre.55kW.y.100kW:. –..Embarrado. –..3.transformadores.de.intensidad. –..Regleta.de.verificación. –..1.contador.estático.trifásico.multifunción.de.clase.1. o.mejor.en.energía.activa.con.aplicaciones.bidirec-cional,.reactiva.y.cambio.automático.de.tarifas. . –..Envolvente.

5 Puesta a tierra y pr otección fr ente a contactos indir ectos ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  43 Figura 5.1 Figura 5.2 5.1 . Puesta.a.tierra El.concepto.de.puesta.a.tierra.aplicado.a.un.sistema.fo-tovoltaico.(FV).puede.referirse.tanto.a.las.partes.conduc-toras. expuestas. (p.. ej.. los. bastidores. metálicos. de. los.paneles). como. al. sistema. de. generación. de. potencia.(partes.activas.del.sistema.FV,.p..ej..las.células)..Un.sistema.FV.puede.conectarse.a.tierra.únicamente.si.está.separado.galvánicamente.(p..ej..mediante.un.trans-formador).de.la.red.eléctrica.mediante.un.transformador..Un.sistema.FV.aislado.puede.parecer.más.seguro.para.el.contacto.de.las.personas.con.la.parte.activa;.en.realidad,.la.resistencia.de.aislamiento.a.tierra.de.la.parte.activa.no.es.infinita.y.por.ello.es.posible.que.una.corriente.de.retor-no.que.pase.por.esta.resistencia.pase.también.por.una.persona..Esta.intensidad.aumenta.con.la.tensión.a.tierra.de.la.instalación.y.con.el.tamaño.de.la.misma,.ya.que.la.resistencia.de.aislamiento.a.tierra.disminuye..Además,.la.degradación.física.de.los.aislantes.por.el.paso.del.tiempo.y.la.presencia.de.humedad.reduce.la.resistencia.de.aisla-miento..Por.tanto,.en.instalacioones.extensas.la.corriente.que.pasa.por.una.persona.en.contacto.con.la.parte.activa.puede.causar.electrocución,.con.lo.que.la.ventaja.de.los.sistemas.aislados.respecto.a.los.conectados.a.tierra.se.da.únicamente.en.el.caso.de.instalaciones.pequeñas. 5.2 . Plantas.con.transformador. En.las.centrales.con.transformador,.además.del.análisis.del.sistema.FV.tanto.aislado.como.puesto.a.tierra,.para.la.protección.contra.contactos.indirectos.es.necesario.diferenciar.entre.las.masas.aguas.arriba.y.aguas.abajo.del.transformador 1 . 5.2.1 .. Masas.aguas.arriba.del.transformador 5.2.1.1 .Planta.con.sistema.IT. En.este.tipo.de.plantas.las.partes.activas.están.aisladas.de.tierra,.mientras.que.las.partes.conductoras.expuestas.están.conectadas.a.tierra 2 .(figura.5.1). 5 Puesta a tierra y protección frente a contactos indirectos 1  En este caso, "aguas arriba" y "aguas abajo" se refieren a la dirección de la potencia  eléctrica producida por la planta FV. 2  Por razones de seguridad, el sistema de puesta a tierra de la planta FV está compartido  con el del usuario. Sin embargo, para el funcionamiento adecuado del controlador de ais-lamiento del inversor y la supervisión del generador FV es necesario que los bastidores y/o las estructuras de soporte de los paneles (incluso si son de clase II) estén puestos a tierra. + - + - + - Id Carga Re B A En.este.caso,.la.resistencia.de.puesta.a.tierra.R e .de.las. masas. debe. cumplir. la. condición. (En. marco. italiano.según.CEI.64-8): R e ≤ 120 I d [5.1] Donde.I d .es.la.intensidad.del.primer.defecto.a.tierra,.que. no.se.conoce.de.antemano,.pero.que.suele.ser.muy.baja.en.instalaciones.pequeñas..En.consecuencia,.la.resisten-cia.de.puesta.a.tierra.R e .de.la.instalación.del.usuario,.que. dimensionado.para.una.falta.de.la.red,.generalmente.solo.satisface. la. relación. [5.1].. En. caso. de. doble. defecto. a.tierra,.dado.que.el.generador.FV.es.un.generador.de.co-rriente,.la.tensión.de.las.masas.interconectadas.debe.ser.menor.que: I sc ...R eqp .≤.120V [5.2] donde. I sc . es. la. corriente. de. cortocircuito. de. las. células. implicadas,.mientras.que.R eqp .es.la.resistencia.del.conduc- tor.que.interconecta.las.masas.afectadas.por.la.falta..Por.ejemplo,.si.R eqp .=.1Ω.(valor.redondeado.al.alza),.la.relación. [5.2].se.cumple.para.una.I sc .no.superior.a.120 A,.lo.que.es. habitual.en.instalaciones.pequeñas;.por.lo.tanto,.la.tensión.al.contacto.efectiva.en.caso.de.un.segundo.defecto.a.tierra.no.resulta.peligrosa..Por.el.contrario,.en.instalaciones.gran-des.es.necesario.reducir.los.límites.admisibles.por.si.ocurre.un.segundo.defecto.a.tierra.eliminando.el.primer.defecto.a.tierra.detectado.por.el.controlador.de.aislamiento.(tanto.interno.como.externo.al.inversor). 5.2.1.2 .Planta.con.sistema.TN En.este.tipo.de.instalación,.las.partes.activas.y.las.partes.conductoras.expuestas.se.conectan.al.mismo.sistema.de.puesta.a.tierra.(sistema.de.puesta.a.tierra.del.usuario)..De.esta.forma.se.obtiene.un.sistema.TN.en.el.lado.CC.(figura.5.2). + - + - + - Id Carga Re B A

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 5 Puesta a tierra y pr otección fr ente a contactos indir ectos 44  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico En.caso.de.defecto.a.tierra.se.produce.un.cortocircui-to.como.en.los.sistemas.TN.usuales,.pero.esta.corrien-te. no. pueden. detectarla. los. dispositivos. de. máxima.corriente.porque.la.planta.FV.se.caracteriza.por.la.ge-neración.de.corrientes.de.defecto.con.valores.no.muy.superiores.a.la.intensidad.nominal..En.cuanto.a.la.pe-ligrosidad.de.esta.falta,.pueden.aplicarse.las.conside-raciones.del.párrafo.anterior 3 .para.el.segundo.defecto. en.un.sistema.IT. 5.2.2 . Masas.aguas.abajo.del.transformador Consideramos.un.sistema.red-usuario.de.tipo.TT..Las.masas. que. pertenecen. a. la. instalación. del. usuario-protegido.por.interruptores.automáticos.diferenciales.colocados.al.inicio.de.la.instalación.(figura.5.3)—.están.protegidas. tanto. respecto. a. la. red. como. respecto. al.generador.FV. 3  La Norma IEC 60364-7 recomienda que para la instalación completa en el lado CC  (cuadros de distribución, cables y terminales) se empleen dispositivos de clase II o un aislamiento equivalente. Sin embargo, para el funcionamiento adecuado del controlador de aislamiento del inversor y la supervisión del generador FV es necesario que los basti-dores y/o las estructuras de soporte de los paneles (incluso si son de clase II) estén puestos a tierra. 4   La  corriente  diferencial  nominal  debe  coordinarse  con  la  resistencia  a  tierra  R e ,  en  cumplimiento de la relación típica de los sistemas TT:  R e ≤ 50 I dn Figura 5.3 Figura 5.4 Según.del.RD842/2000.(Reglamento.electrotécnico.de.baja.tensión).y.la.ITC-BT-8.se.define.que.en.España.el.esquema.de.distribución.para.instalaciones.receptoras.alimentadas.directamente.de.una.red.de.distribución.pública.de.baja.tensión.en.el.esquema.TT..Además.las. masas.de.la.instalación.fotovoltaica.estarán.conectadas.a.una.tierra.independiente.de.la.del.neutro.de.la.em-presa. distribuidora,. conforme. con. la. ITC-BT-18. del.reglamenteo.electrotécnico.de.B.T. No.debe.existir.una.masa.entre.el.punto.en.paralelo.A-B.y.la.red.porque,.en.ese.caso,.no.se.cumple.el.requisito.normativo.de.que.todas.las.masas.de.un.usuario.en.un.sistema.TT.deben.estar.protegidas.por.un.interruptor.automático.diferencial. En.lo.referente.a.las.masas.aguas.arriba.del.punto.en.paralelo.A-B,.como.por.ejemplo.la.masa.del.transfor-mador. o. del. inversor. cuando. el. transformador. está.incorporado,. debe. insertarse. un. dispositivo. con. pro-tección.diferencial 4 .tal.y.como.se.muestra.en.la.figura. 5.4;. este. dispositivo. detecta. las. corrientes. de. fuga.tanto.de.la.red.como.del.generador.FV..Cuando.el.dis-positivo.diferencial.dispara.por.una.corriente.de.defec-to.a.tierra,.el.inversor.pasa.a.modo.en.espera.a.causa.de.la.falta.de.tensión.de.red. Por.el.contrario,.si.el.sistema.red-usuario.es.de.tipo.TN,.para.ambas.posibilidades.de.suministro.(tanto.desde.la. red. como. desde. el. generador. FV). no. se. requieren.interruptores.diferenciales.siempre.y.cuando.la.corrien-te.de.defecto.en.el.lado.CA.provoque.el.disparo.de.los.protectores. contra. sobrecorrientes. en. los. tiempos.prescritos.por.la.Norma.(figura.5.5). + - B A Rn Id Re Idr IdPV Carga Red + - B A Rn Idr IdPV Re Red Id Id Carga

5 Puesta a tierra y pr otección fr ente a contactos indir ectos ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  45 Figura 5.6 5.3 . Plantas.sin.transformador. (No.aplicable.en.España En.ausencia.de.un.transformador.de.separación.entre.la.instalación.FV.y.la.red,.la.misma.instalación.FV.debe.ser.aislada.de.tierra.en.sus.partes.activas,.convirtiéndose.así.en.una.extensión.de.la.red.de.suministro,.en.general.con.un.punto.conectado.a.tierra.(sistema.TT.o.TN). En.lo.referente.a.las.masas.de.la.instalación.del.usuario.y.aguas.arriba.del.punto.en.paralelo.A-B,.lo.descrito.en.la.sección.5.2.2..sigue.siendo.aplicable.desde.un.punto.de.vista.conceptual.En.el.lado.CC,.un.defecto.a.tierra.de.las.masas.implica.la.intervención.del.interruptor.diferencial.instalado.aguas.abajo.del.inversor.(figura.5.6)..Tras.el.disparo.del.dispo-sitivo.con.protección.diferencial,.el.inversor.pasa.a.modo.en.espera.por.la.falta.de.tensión.de.red,.pero.el.defecto.procede.del.generador.FV..Dado.que.el.sistema.FV.es.de.tipo.IT,.las.consideraciones.de.la.sección.5.2.2.1.son.válidas.Para.defectos.a.tierra.del.lado.CC.y.de.las.masas.aguas.arriba.del.punto.en.paralelo.A-B,.el.interruptor.diferencial.aguas.abajo.del.inversor.es.atravesado.por.una.corrien-te.residual.no.alterna..Por.lo.tanto,.este.dispositivo.debe.ser.de.clase.B 5 ,.a.menos.que.el.inversor,.por.cuestiones. constructivas,.no.inyecte.corrientes.continuas.de.defec-to.a.tierra.(IEC.60364-7) 6 . 5  El dispositivo con protección diferencial de tipo B detecta las siguientes tipologías de  corrientes de defecto a tierra:  • alterna (también a una frecuencia superior a la de la red, p. ej. hasta 1000 Hz);   • pulsante unidireccional;   • continua. 6  La Norma CEI EN 62040-1 prescribe que la protección del SAI (que incluye un inversor)  contra defectos a tierra se lleva a cabo mediante dispositivos con protección diferencial de tipo B (para SAI trifásicos) y de tipo A (para SAI monofásicos), siempre que el diseño del SAI permita una corriente de defecto a tierra con componente continua. + - + - + - Id tipo B Rn Re Idr IdPV B A Carga Red Figura 5.5 + - B A Rn Idr IdPV Red Carga

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 6 Pr otección contra sobr ecargas y sobr etensiones 46  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico En. la. fase. de. diseño. de. una. planta. fotovoltaica. debe.preverse,.allí.donde.sea.necesario,.la.protección.de.las.distintas. secciones. de. la. planta. contra. sobrecargas. y.sobretensiones.de.origen.atmosférico.En.primer.lugar.se.describirán.las.condiciones.para.la.protección. contra. sobrecargas. en. la. planta. FV. aguas.abajo.(lado.CC).y.aguas.arriba.del.inversor.(lado.CA),.y.a.continuación.se.describirán.los.métodos.para.la.pro-tección. de. la. planta. contra. daños. causados. por. una.descarga.de.rayo.directa.o.indirecta 1 . 6.1 .Protección.contra.sobrecargas.en.el.lado.CC 6.1.1 . Protección.de.los.cables Desde.el.punto.de.vista.de.la.protección.contra.sobre-cargas,.no.es.necesario.proteger.los.cables.si.su.capa-cidad.de.transporte.de.corriente.no.es.inferior.a.la.inten-sidad.máxima.que.puede.afectarlos 2 .(1,25.I sc ). En.lo.que.se.refiere.al.cortocircuito,.los.cables.del.lado.CC.se.ven.afectados.por.esta.sobrecorriente.en.caso.de:.•. fallo.en.la.polaridad.del.sistema.FV;.•. defecto.a.tierra.en.los.sistemas.con.puesta.a.tierra;•. defecto.a.tierra.doble.en.los.sistemas.aislados.de.la. tierra. Un.cortocircuito.en.un.cable.para.la.conexión.de.la.ca-dena.de.un.cuadro.de.distribución.para.un.subcampo.(falta.1,.de.la.figura.6.1).recibe.simultáneamente.alimen-tación.aguas.arriba.del.lado.de.carga.por.la.cadena.(I sc1. =.1,25...I sc ).y.aguas.abajo.por.el.resto.de.x-1.cadenas. conectadas.al.mismo.inversor.(I sc2. =.(x-1)...1,25...I sc ). Si. la. planta. FV. es. de. tamaño. pequeño,. con. solo. dos.cadenas.(x.=.2).el.resultado.es.I sc2. =.1,25...I sc. =.I sc1. y.por. lo.tanto.no.es.necesario.proteger.los.cables.de.la.cade-na.contra.cortocircuitos..Por.el.contrario,.cuando.se.conectan.al.inversor.tres.o.más. cadenas. (x≥3),. la. intensidad. I sc2 . es. mayor. que. la. intensidad.de.servicio.y.por.tanto.es.necesario.proteger.los.cables.contra.cortocircuitos.cuando.su.capacidad.de. transporte. de. corriente. es. menor. que. I sc2 ,. es. decir. I z .(x-1)...1,25...I sc . Un.cortocircuito.entre.un.cuadro.de.distribución.para.un.subcampo.y.el.cuadro.de.distribución.para.el.inversor.(falta.2.de.la.figura.6.1).recibe.alimentación.aguas.arriba.por.las.“y”.cadenas.conectadas.en.paralelo.del.subcam-po.(I sc3 ).y.aguas.abajo.por.el.resto.de.(x-y).cadenas.del. cuadro.de.distribución.del.mismo.inversor.. 6 Protección contra sobrecargas y sobretensiones La.corriente.de.cortocircuito.I sc3. =.y...1,25...I sc .coincide.con. la. corriente. de. servicio. del. circuito. entre. el. cuadro. de.distribución.del.subcampo.y.el.inversor,.mientras.que.la.intensidad.I sc4. =.(x-y)...1,25...I sc .es.mayor.que.la.intensidad. de.servicio.si.x-y. .y.⇒ x. .2y..En. este. caso. es. necesario. proteger. los. cables. contra.cortocircuitos.si.su.capacidad.de.transporte.de.corrien-te.es.menor.que.I sc4 ,.es.decir.I z (x-y).1,25.I sc . 1  Para la corrección del factor de potencia de una instalación final en presencia de una  planta FV, véase el Anexo E del CT8 "Corrección del factor de potencia y filtrado de ar-mónicos en las instalaciones eléctricas". 2  I sc  es la corriente de cortocircuito en el módulo en condiciones de prueba estándar y el  incremento del 25% tiene en cuenta valores de aislamiento que superan 1 kW/m 2  (véase  el capítulo 3). “A”..representa.el.dispositivo.de.protección.situado.en.el.cuadro.de. distribución.del.subcampo.para.la.protección.del."cable.1".que.conecta.la.cadena.al.propio.cuadro.de.distribución.. “B”..representa.el.dispositivo.de.protección.instalado.en.el.cuadro.de. distribución.del.inversor.para.proteger.el."cable.2".para.la.conexión.entre.el.inversor.y.el.cuadro.de.distribución.del.subcampo.. “y”..número.de.cadenas.(stings).conectadas.al.mismo.cuadro.de. distribución.de.un.subcampo. “x”..número.total.de.cadenas.(stings).conectadas.al.mismo.inversor. Figura 6.1 + – + – + – + – + – Cadena Cable  1 Cable  2 Falta  1 Isc2 Isc1 Cuadro de distribucióndel subcampo Cuadro de distribucióndel subcampo – + B Cuadro de distribucióndel inversor Punto en paralelocon la red Isc3 Isc4 y A Falta  2 x

6 Pr otección contra sobr ecargas y sobr etensiones ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  47 6.1.2 . Protección.de.la.cadena.contra.corrientes. inversas Una.cadena.(string).se.vuelve.pasiva.por.culpa.del.som-breado.o.de.un.fallo,.absorbiendo.y.disipando.la.potencia.eléctrica.generada.por.el.resto.de.cadenas.conectadas.en.paralelo.al.mismo.inversor.mediante.una.corriente.que.fluye.a.través.de.tal.cadena.en.dirección.inversa.a.la.del.funcionamiento.normal,.con.posibles.daños.a.los.módu-los..Estos. últimos. son. capaces. de. soportar. una. corriente.inversa.entre.2,5.y.3.I sc .(IEC.TS.62257-7-1)..Dado.que. con.x.cadenas.conectadas.en.paralelo.al.mismo.inversor.la.corriente.inversa.máxima.es.igual.a.I inv. =.(x-1)...1,25... I sc ,.no.es.necesario.proteger.las.cadenas.si.I inv. ≤.2,5...I sc. es.decir.(x-1)...1,25.≤.2,5.⇒ x.≤.3 (3) . 6.1.3 . Comportamiento.del.inversor La.contribución.al.cortocircuito.en.el.lado.CC.del.inver-sor.puede.venir.de.la.red.y.de.la.descarga.de.los.con-densadores.internos.del.inversor.La.corriente.de.la.red.se.debe.a.los.diodos.de.recircula-ción.del.inversor.puente.que.en.este.caso.se.comporta.como.un.puente.rectificador..Esta.corriente.está.limitada.por.las.impedancias.del.transformador.y.de.los.inducto-res.pertenecientes.al.circuito.de.salida,.y.también.por.los. fusibles. de. protección. del. inversor. en. el. lado. CA.escogidos.para.limitar.los.efectos.térmicos.de.posibles.fallos.internos.en.los.semiconductores..En.consecuencia,.la.I 2 t.circulante.normalmente.se.reducirá..A.título.indica- tivo,.un.valor.límite.superior.de.la.corriente.final.(conden-sadores. internos. completamente. descargados). puede.ser.10.In..Esta.intensidad.está.presente.en.inversores.con.aislamiento.galvánico.a.50 Hz,.mientras.que.en.un.inversor.sin.transformador.será.igual.a.cero..De.hecho,.estos.inversores.normalmente.contienen.un.convertidor.CC/CC.para.que.se.garantice.el.funcionamiento.en.un.amplio.rango.de.tensión.del.generador.FV;.debido.a.su.tipología.constructiva,.dicho.convertidor.incluye.al.menos.un.diodo.de.bloqueo.que.evita.que.la.corriente.de.la.red.contribuya.al.cortocircuito..La.intensidad.de.descarga.de.los.condensadores.está.limitada.por.los.cables.entre.el.inversor.y.el.defecto.y.va.decayendo.a.un.ritmo.exponencial:.cuanto.menor.es.la.impedancia.del.tramo.del.cable,.mayor.es.la.intensidad.inicial,.pero.también.la.constante.de.tiempo.de.la.des-carga.es.menor..La.energía.que.fluye.viene.limitada.por.la.almacenada.inicialmente.en.los.condensadores..Ade-más,.si.un.diodo.de.bloqueo.u.otro.dispositivo.similar. 3   Es  posible  utilizar  diodos  de  bloqueo  siempre  que  no  sustituyan  a  las  protecciones  contra  sobrecargas  (IEC  TS  62257-7-1),  pues  cabe  la  posibilidad  de  que  el  diodo  de bloqueo no funcione correctamente y sufra un cortocircuito. Además, los diodos inducen una pérdida de potencia debida a la caída de tensión en la unión; esta pérdida puede reducirse  si  se  utilizan  diodos  Schottky  (con  una  caída  de  0,4  V)  en  lugar  de  diodos convencionales (con una caída de 0,7 V). Sin embargo, las tensión nominal inversa de los diodos será ≥ 2 U oc  y la intensidad nominal ≥ 1,25 I sc  (Guía CEI 82-25, 2.ª ed.). está.conectado.en.serie.con.uno.de.los.dos.polos,.la.contribución.al.cortocircuito.es.nula.En.cualquier.caso,.el.cortocircuito.en.el.lado.CC.provo-ca.una.caída.de.la.tensión.continua,.el.inversor.con.toda.seguridad.se.para.y.probablemente.se.desconecta.de.la.red.. Lo. normal. es. que. el. paro. del. inversor. dure. unos.milisegundos,.mientras.que.los.tiempos.de.desconexión.pueden.llegar.a.decenas.de.milisegundos..En.el.interva-lo.entre.el.paro.y.la.desconexión,.la.red.puede.causar.el.efecto. anteriormente. mencionado,. mientras. que. los.condensadores.internos,.si.se.ven.afectados,.participan.hasta.su.descarga.completa..Los.efectos.en.el.cortocircuito.de.la.red.y.los.condensa-dores.internos.son.únicamente.de.carácter.transitorio.y.no.suelen.afectar.el.dimensionado.de.los.dispositivos.de.protección,. maniobra. y. desconexión. instalados. en. el.lado.CC..Sin.embargo,.es.necesario.considerar.caso.a.caso.la.conveniencia.de.tal.elección:.en.concreto,.una.intensidad.de.descarga.muy.elevada.de.los.condensa-dores,.si.viene.acompañada.de.constantes.de.tiempo.largas,.puede.obligar.a.aumentar.el.poder.de.corte.de.los.interruptores.automáticos. 6.1.4 .Elección.de.los.dispositivos.de.protección Para.la.protección.contra.cortocircuitos.en.el.lado.CC,.los.dispositivos.deben.ser.obviamente.compatibles.para.el.uso.con.CC.y.tener.una.tensión.nominal.de.empleo.Ue.igual.o.superior.a.la.tensión.máxima.del.generador.FV.que.es.igual.a.1,2.U oc 4 .(IEC.TS.62257-7-1). Además,.los.dispositivos.de.protección.deben.instalarse.al. final. del. circuito. que. van. a. proteger,. procediendo.desde.las.cadenas.en.dirección.al.inversor,.es.decir,.en.los.diversos.cuadros.de.distribución.de.los.subcampos.y.cuadros.de.distribución.de.los.inversores,.ya.que.las.intensidades.de.cortocircuito.proceden.de.otras.cadenas.del.lado.de.carga.y.no.del.lado.de.alimentación.(IEC.TS.62257-7-1).Para. evitar. disparos. intempestivos. en. condiciones. de.funcionamiento. estándar,. los. dispositivos. protectores.colocados.en.los.cuadros.de.distribución.de.los.sub-campos.(dispositivo.A.en.la.figura.6.1).(también.llamados.cuadros.de.continua).deben.tener.una.intensidad.nomi-nal.I n 5 : I n .≥.1,25...I sc [6.1] Estos.dispositivos.deben.proteger:•. cada.una.de.las.cadenas.contra.corrientes.inversas;•. el.cable.de.conexión 6 .cadena-subcuadro.(cable.1.de. la.figura.6.1).si.este.último.posee.una.capacidad.de. 4  U oc  es la tensión sin carga procedente de las cadenas (véase el capítulo 3). 5  En los interruptores magnetotérmicos [6.1] es I sobrecarga  ≥ 1,25 . I sc , mientras que para inte- rruptores sólo magnéticos I u  ≥ 1,25 . I sc  de manera que se pueda evitar su sobrecalentamien- to. 6  Protección contra cortocircuitos únicamente debido a I z  ≥ 1,25 . I sc . 7  La corriente de cortocircuito I cc1  = 1,25 . I sc  (fig. 6.1) (figura 6.1) no es importante ya que el  cable de la cadena tiene una capacidad de transporte de corriente no inferior a 1,25 . I sc .

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 6 Pr otección contra sobr ecargas y sobr etensiones 48  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico que.la.intensidad.de.cortocircuito.del.resto.de.x-y.cade-nas,.es.decir: I cu .≥.(x-y)...1,25...I sc . [6.6] En.resumen,.el.cable.para.la.conexión.del.cuadro.del.inversor.al.inversor.no.tiene.que.protegerse.si.su.capa-cidad.es.igual.o.superior.a: I z .≥.x...1,25...I sc . [6.7] 6.2 . Protección.contra.sobrecargas.en.el.lado.CA Debido. a. que. el. cable. que. conecta. el. inversor. con. el.punto.de.conexión.con.la.red.se.dimensiona.normalmen-te.para.obtener.una.capacidad.superior.a.la.intensidad.máxima.que.puede.proporcionar.el.inversor,.no.se.requie-re. una. protección. contra. sobrecarga.. Sin. embargo,. el.cable.debe.protegerse.contra.un.cortocircuito.provocado.por.la.red 10 .mediante.un.dispositivo.de.protección.insta- lado.cerca.del.punto.de.conexión.en.paralelo.con.la.red. Para.proteger.este.cable.se.puede.utilizar.el.interruptor.principal.de.la.instalación.del.consumidor.si.la.energía.específica.pasante.es.soportada.por.el.cable..Sin.em-bargo,.el.disparo.del.interruptor.principal.deja.toda.la.instalación.del.consumidor.fuera.de.servicio..En.plantas.con.varios.inversores.(figura.6.2),.la.presencia.de.una.protección.por.línea.permite,.en.caso.de.fallo.de.un.in-versor,.el.funcionamiento.del.resto.de.ellos,.siempre.que.los.interruptores.automáticos.de.cada.línea.sean.selec-tivos.con.el.interruptor.principal. Figura 6.2 10  El inversor normalmente limita la intensidad de salida a un valor igual al doble de su  intensidad nominal y pasa a modo en espera en décimas de segundo a causa del dispa-ro de la protección interna. En consecuencia, la contribución del inversor a la corriente de cortocircuito es despreciable comparada con la contribución de la red. transporte.de.corriente.inferior.a.la.intensidad.de.cor-tocircuito.máxima.de.las.x-1.cadenas.restantes.conec-tadas.al.mismo.cuadro.del.inversor 7 ,.es.decir,.si: I z . .I sc2 .=.(x.-.1)...1,25...I sc [6.2] Con.el.fin.de.proteger.la.cadena,.la.intensidad.nominal.del.dispositivo.de.protección.(bien.un.interruptor.mag-netotérmico,.bien.un.fusible).no.debe.superar.la.indica-da.por.el.fabricante.para.la.protección.del.panel.(sección.6.1.2);.si.no.hay.indicaciones.del.fabricante,.se.presu-pone.lo.siguiente.(IEC.TS.62257-7-1):. 1,25...I sc. ≤.I n .≤.2...I sc [6.3] A.pesar.de.la.simplicidad.de.uso.de.los.fusibles,.al.di-mensionar.y.seleccionar.estos.dispositivos.es.necesario.considerar.que.no.solamente.deben.tener.la.intensidad.nominal. obtenida. mediante. la. relación. [6.3],. sino. que.deben.tener.una.curva.característica.de.disparo.tipo.gR.(es.decir,.adecuada.para.la.protección.de.circuitos.con.semiconductores),.deben.estar.montados.en.portafusi-bles.y.deben.ser.capaces.de.disipar.la.potencia.genera-da.en.las.peores.condiciones.de.funcionamiento. Con.el.fin.de.proteger.el.cable.de.conexión,.debe.esco-gerse.un.dispositivo.de.protección.que.satisfaga.la.si-guiente. relación. para. cada. valor. de. cortocircuito. (IEC.60364). 8 .hasta.un.máximo.de.(x-1)...1,25...I sc : (I 2 t).≤.K 2 .S 2 [6.4] donde:.(I 2 t).es.la.integral.de.Joule.referida.a.la.duración.del.cor- tocircuito.(en.A 2 s); K.es.una.constante.característica.del.cable.que.depen-de.del.tipo.de.conductor.y.del.material.aislante;S.es.la.sección.transversal.del.cable.(en.mm 2 ). El.poder.de.corte.del.dispositivo.no.debe.ser.inferior.a.la.corriente.de.cortocircuito.de.las.otras.n-1.cadenas,.es.decir: I cu .≥.(x-1)...1,25...I sc . [6.5] Los.dispositivos.del.cuadro.de.distribución.del.inversor.deben.proteger.contra.cortocircuitos.los.cables.de.co-nexión.del.cuadro.del.inversor.en.el.subcampo.si.estos.cables.tienen.una.capacidad.menor.que.I cc4 .=.(x-y)...1,25. ..I sc 9 .(figura.6.1)..En.tal.caso,.estos.dispositivos.deben. satisfacer.las.relaciones.[6.1].y.[6.4];.además,.su.capa-cidad. de. transporte. de. corriente. no. puede. ser. menor. 8  Para el interruptor automático sólo magnético es necesario, si es posible, ajustar la función de  protección a un valor igual al valor I z  del cable para determinar el disparo del dispositivo cuando  la intensidad de cortocircuito supera la capacidad de transporte de corriente del cable protegi-do. Además, es posible utilizar un interruptor automático sólo magnético si el número de cade-nas conectadas al mismo inversor es 3 como máximo; de lo contrario, para proteger la cadena es necesario utilizar un interruptor automático magnetotérmico de acuerdo con [6.3]. 9  La intensidad de cortocircuito I cc3  = y . 1.25 . I sc  (figura 6.1) no es importante ya que el  cable de la cadena tiene una capacidad de transporte de corriente no inferior a y . 1.25 . I sc . Punto en paralelocon la red

6 Pr otección contra sobr ecargas y sobr etensiones ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  49 Figura 6.3 Figura 6.4 6.3 . Elección.de.los.dispositivos.de.maniobra. y.seccionamiento La.instalación.de.un.dispositivo.de.desconexión.en.cada.cadena.es.recomendable.para.permitir.operaciones.de.verificación.o.mantenimiento.en.una.cadena.sin.dejar.el.resto.de.la.planta.FV.fuera.de.servicio.(IEC60364-7-712) 11 . La.desconexión.del.inversor.debe.ser.posible.tanto.en.el.lado.CC.como.en.el.lado.CA,.de.forma.que.en.el.man-tenimiento.queden.excluidos.tanto.el.generador.FV.como.la.red..En.el.lado.CC.del.inversor.debe.instalarse.un.dispositivo.de. desconexión. que. permita. la. maniobra. con. carga,.como.un.interruptor.seccionador..En.el.lado.CA.debe.preverse.la.instalación.de.un.dispositivo.de.desconexión.general.. Puede. utilizarse. el. dispositivo. de. protección.instalado.en.el.punto.de.conexión.con.la.red,.si.éste.no.se.encuentra.cerca.del.inversor,.se.recomienda.instalar.un. dispositivo. de. desconexión. inmediatamente. aguas.abajo.del.inversor. 6.4 . Protección.contra.sobretensiones Las.instalaciones.FV,.normalmente.presentes.en.el.ex-terior.de.los.edificios,.pueden.estar.sometidas.a.sobre-tensiones.de.origen.atmosférico,.tanto.directas.(descar-ga. de. un. rayo. en. la. estructura). como. indirectas.(descarga.de.un.rayo.cerca.de.la.estructura.del.edificio.o.que.afecte.a.las.líneas.eléctricas.o.de.señalización.de.entrada).mediante.acoplamiento.resistivo.o.inductivo. El.acoplamiento.resistivo.se.da.cuando.el.rayo.descarga.en.la.línea.eléctrica.de.entrada.al.edificio..La.intensidad.del.rayo,.a.través.de.la.impedancia.característica.de.la.línea,.provoca.una.sobretensión.que.puede.superar.la.tensión.soportada.a.impulsos.del.equipo,.con.los.con-siguientes.daños.y.riesgo.de.incendio.El.acoplamiento.inductivo.se.da.porque.la.intensidad.del.rayo.es.impulsiva,.generando.un.campo.electromagné-tico. muy. variable. en. su. entorno.. En. consecuencia,. la.variación.en.el.campo.magnético.genera.algunas.sobre-tensiones.inducidas.en.los.circuitos.eléctricos.cercanos..Además.de.las.sobretensiones.de.origen.atmosférico,.la.planta. FV. puede. estar. expuesta. a. sobretensiones. de.maniobra.internas. La. guía. UNE-EN. 61173. del. 1998. define. la. protección.contra. sobretensiones. de. los. sistemas. fotovoltaicos.productores.de.energía.También. es. importante. la. norma. IEC. 60364-5-53. que.define. los. requisitos. generales. para. protección,. aisla-miento,.maniobra,.control.y.monitorización.de.las.insta-laciones.En.España.es.importante.seguir.la.ITC-BT-23.y.su.guía.explicativa. 6.4.1 .Descarga.directa.de.rayo 6.4.1.1 .Edificio.sin.SPR 12 Por.lo.común,.la.instalación.de.una.planta.FV.no.modi-fica.el.perfil.de.un.edificio.ni.tampoco.la.frecuencia.de.las.descargas.de.rayos,.de.modo.que.no.es.necesario.tomar.medidas.específicas.contra.las.descargas.de.rayos.(Guía.CEI.85-25,.2.ª.ed.).(figura.6.3). 11  Cuando se utiliza un interruptor automático, la función de maniobra y seccionamiento  ya está incluida. 12  Sistema de protección contra rayos (Lightning Protection System): está compuesto por  los sistemas de protección externos (detectores, conductores de rayos y electrodos de tierra) e internos (medidas de protección destinadas a reducir los efectos electromagné-ticos de la corriente de descarga que entra en la estructura). Por.el.contrario,.si.la.instalación.FV.altera.de.modo.sig-nificativo.la.forma.del.edificio,.es.necesario.recalcular.la.frecuencia.de.descargas.de.rayos.sobre.el.mismo.y.en.consecuencia. evaluar. si. es. necesario. un. SPR..(Guía.CEI.82-25,.2.ª.ed.).(figura.6.4).

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 6 Pr otección contra sobr ecargas y sobr etensiones 50  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 13  Se recomienda que la instalación de puesta a tierra de protección se conecte al mismo  para la protección contra la descarga de rayos. Finalmente,.si.la.planta.FV.modifica.la.forma.del.edificio.hay.que.realizar.una.nueva.evaluación.del.SPR.o.modi-ficar.el.mismo.(Guía.CEI.82-25,.2.ª.ed.).(figura.6.7).. Figura 6.7 6.4.1.3 .Planta.FV.sobre.el.suelo Si.la.planta.FV.se.instala.sobre.el.suelo.no.existe.riesgo.de. incendio. por. descarga. directa. de. rayos. y. el. único.riesgo.para.las.personas.viene.dado.por.las.tensiones.de.paso.y.de.contacto..Cuando.la.resistividad.de.la.su-perficie.es.mayor.que.5.kΩm.(p. ej..suelo.asfaltado.ro-coso,. con. un. grosor. mínimo. de. 5  cm. o. una. capa. de.gravilla.de.15 cm.como.mínimo),.no.es.necesaria.ningu-na.medida.específica.ya.que.los.valores.de.la.tensión.de.paso.y.contacto.son.despreciables.(CEI.81-10)..Por.el.contrario,.si.la.resistividad.del.terreno.fuera.menor.o.igual.a.5.kΩm,.sería.preciso.evaluar.teóricamente.la.necesidad.de.tomar.medidas.de.protección.contra.las.tensiones.de.paso.y.contacto;.sin.embargo,.en.este.caso,.la.probabi-lidad.de.descarga.de.rayos.es.muy.pequeña.y.por.tanto.únicamente.existe.un.problema.en.plantas.muy.grandes. 6.4.2 .Descarga.indirecta.de.rayo En.caso.de.que.el.rayo.no.descargue.directamente.en.la.estructura.de.la.planta.FV,.también.conviene.tomar.me-didas.para.minimizar.las.sobretensiones.causadas.por.una.eventual.descarga.indirecta.de.rayo:•. apantallamiento.de.los.circuitos.para.reducir.el.campo. magnético.en.el.interior.de.la.envolvente.con.una.con-siguiente.reducción.de.las.sobretensiones.inducidas 14 ; •. reducción.del.área.del.bobinado.del.circuito.inducido. interconectando. correctamente. los. módulos. (figura.6.8),.trenzando.los.conductores.juntos.y.llevando.los.conductores.activos.tan.cerca.como.sea.posible.al.PE.. 14  El efecto apantallante de una envolvente metálica tiene su origen en las corrientes in- ducidas en la propia envolvente; éstas crean un campo magnético que por la ley de Lenz se opone a la causa que las genera, es decir, el campo magnético de la intensidad del rayo; a mayores intensidades inducidas en la pantalla (mayor conductancia), mejor es el efecto de apantallamiento. Figura 6.5 Figura 6.6 6.4.1.2 . Edificio.con.SPR En.caso.de.que.exista.un.sistema.de.protección.contra.descargas.atmosféricas 13 ,.si.la.planta.FV.no.altera.la.forma. del.edificio.pero.si.la.distancia.mínima.d.entre.la.planta.FV.y.la.planta.SPR.es.mayor.que.la.distancia.de.seguridad.s.(EN.62305-3),.no.se.requieren.medidas.de.protección.adicionales.para.la.nueva.planta.(Guía.CEI.82-25,.2.ª.ed.).(figura.6.5). Por.el.contrario,.si.la.planta.FV.no.modifica.la.forma.del.edificio.pero.la.distancia.mínima.d.es.menor.que.la.dis-tancia.s,.es.conveniente.ampliar.la.planta.SPR.y.conec-tarla. a. las. estructuras. metálicas. de. la. instalación. FV..(Guía.CEI.82-25,.2.ª.ed.).(figura.6.6)..

6 Pr otección contra sobr ecargas y sobr etensiones ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  51 Figura 6.8 Las.sobretensiones,.incluso.limitadas,.que.pueden.ge-nerarse.deben.descargarse.a.tierra.mediante.un.SPD 15 . (protector.contra.sobretensiones).para.proteger.el.equi-po..De.hecho,.los.SPD.son.dispositivos.con.impedancia.variable.en.función.de.la.tensión.aplicada:.a.la.tensión.nominal.de.la.planta.tienen.una.impedancia.muy.elevada,.mientras.que.ante.una.sobretensión.reducen.su.propia.impedancia,.de.forma.que.derivan.la.corriente.asociada.a.la.sobretensión.y.mantienen.esta.última.dentro.de.un.intervalo.de.valores..En.función.de.sus.modalidades.de.funcionamiento,.los.SPD.pueden.clasificarse.en:•. los.SPD.de.maniobra.(como.espinterómetros.o.diodos. controlados),.reducen.instantáneamente.su.impedan-cia. y. en. consecuencia. la. tensión. en. sus. extremos.cuando.la.tensión.supera.un.valor.definido; •. los.SPD.de.limitación,.como.varistores.o.diodos.Zener,. tienen.una.impedancia.que.disminuye.gradualmente.a.medida.que.aumenta.la.tensión.en.sus.extremos; •. los.SPD.combinados,.que.comprenden.los.dos.ante- riores.conectados.en.serie.o.paralelo. 6.4.2.1 .Protección.en.el.lado.CC . Para.la.protección.del.lado.CC.se.recomienda.utilizar.SPD.con.varistores.o.SPD.combinados.Los.inversores.en.general.disponen.de.una.protección.interna.contra.sobretensiones,.pero.si.se.añaden.SPD.a.los.terminales.del.inversor.se.mejora.su.protección.y.a.la.vez.es.posible.evitar.que.el.disparo.de.las.protecciones.internas.ponga.fuera.de.servicio.el.inversor.parando.la.producción.energética.y.haciendo.necesaria.la.interven-ción.del.personal.técnico. Los.SPD.deben.tener.las.siguientes.características:•. Tipo.2•. Tensión.nominal.de.servicio.máxima.U e . .1,25.U oc •. Nivel.de.protección.U p .≤.U inv 16 •. Intensidad.nominal.de.descarga.I n .≥.5 kA •. Protección. térmica. con. capacidad. de. extinción. de. cortocircuito.al.final.de.la.vida.útil.y.coordinación.con.protección.de.seguridad.adecuada.(back-up).. Dado.que.los.módulos.de.las.cadenas.suelen.presentar.una.tensión.soportada.a.impulsos.mayor.que.la.del.in-versor,.los.SPD.instalados.para.proteger.el.inversor.en.general.permiten.también.la.protección.de.los.módulos,.siempre.que.la.distancia.entre.éstos.y.el.inversor.sea.inferior.a.10.m 17 . 6.4.2.2 .Protección.en.el.lado.CA Una.planta.FV.conectada.a.la.red.también.está.someti-da.a.las.sobretensiones.procedentes.de.la.propia.línea..Si.existe.un.transformador.de.separación,.con.pantalla.metálica.puesta.a.tierra,.el.inversor.está.protegido.con-tra.las.sobretensiones.del.propio.transformador..Si.no.hay.transformador.o.no.está.apantallado,.es.necesario.instalar.un.SPD.adecuado.inmediatamente.aguas.abajo.del.inversor. Este.SPD.debe.tener.las.siguientes.características:•. Tipo.2•. Tensión.nominal.de.servicio.máxima.U e . .1,1.U o 18 . •. Nivel.de.protección.U p .≤.U inv 19 •. Intensidad.de.descarga.nominal.I n .≥.5 kA •. Protección. térmica. con. capacidad. de. extinción. de. cortocircuito.al.final.de.la.vida.útil.y.coordinación.con.protección.de.seguridad.adecuada.(back-up). 16  U inv  es la tensión soportada a impulsos del lado CC del inversor. 17  El SPD debe instalarse en el lado de alimentación (dirección de la energía del generador  FV) del dispositivo de desconexión del inversor para que también proteja los módulos cuando este dispositivo esté abierto. 18  U o  es la tensión a tierra para sistemas TT y TN; en caso de un sistema IT es U e    1,73  U o .  19  U inv  es la tensión soportada a impulsos del inversor en el lado CA. 15  SPD: Sourge Protection Device.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 6 Pr otección contra sobr ecargas y sobr etensiones 52  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Si. la. evaluación. de. riesgos. del. edificio. prescribe. la.instalación.de.un.SPR.exterior,.es.necesario.colocar.un.SPD. para. la. protección. contra. descarga. directa. de.rayos.en.el.punto.de.suministro.de.potencia..Este.SPD.debe.tener.las.siguientes.características:•. Tipo.1•. Tensión.nominal.de.servicio.máxima.U e . .1,1.U o . •. Nivel.de.protección.U p .≤.U inv . •. Intensidad.de.impulso.I imp .≥.25 kA.para.cada.polo. •. Extinción.de.la.intensidad.de.seguimiento.l fi .superior. a.la.intensidad.de.cortocircuito.en.el.punto.de.instala-ción.y.coordinación.con.una.protección.de.seguridad.apropiada.(back-up). Las. siguientes. figuras. muestran. la. estructura. de. una.planta.FV.dividida.en.zonas.de.A.hasta.E.e.indican.la.función.de.protección.desarrollada.por.el.SPD.cuando.se.instala.en.cada.zona. A B A C D E G + – A B C D E Cadena Zona equipotencial de losmateriales de construcción L1 L2 Límite externo del área de recepción del pararrayos Pararrayos Posición SPD Función Recomendación Comentarios A B C D E Protección.de.cada. panel.solar.(célula.+. conexiones) Se.recomienda.si.la.distancia.L1.es.superior. a.10.m.o.si.existe.el.riesgo.de.un. acoplamiento.inductivo. La.conexión.al.cuadro.debe.ser.lo.más.corta.y. directa.posible..Si.el.entorno.lo.requiere,.debe. instalarse.el.SPD.en.una.envolvente.con.un. grado.IP.adecuado A B C D E Protección.de.la.línea. principal.CC.(a.la. entrada.del.edificio) Se.recomienda.siempre La.conexión.al.embarrado.equipotencial.de. tierras.debe.ser.lo.más.corta.y.directa.posible. A B C D E Protección.de.la.entrada. del.inversor,.en.el.lado. CC Se.recomienda.si.la.distancia.es.superior.a. 10.m. La.conexión.al.embarrado.equipotencial.de. tierras.y.a.la.masa.del.inversor.en.su.lado.CC. debe.ser.lo.más.corta.y.directa.posible A B C D E Protección.de.la.salida. del.inversor,.en.el.lado. CA Se.recomienda.siempre La.conexión.al.embarrado.equipotencial.de. tierras.y.a.la.masa.del.inversor.en.su.lado.CA. debe.ser.lo.más.corta.y.directa.posible A B C D E Protección.principal.en. el.punto.de.suministro. de.energía Se.recomienda.siempre La.conexión.al.embarrado.equipotencial.de. tierras.debe.ser.lo.más.corta.y.directa.posible.

7 Análisis económico de la inversión ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  53 7.1 . Apuntes.teóricos. La. solución. de. diseño. de. una. instalación. debe. estar.respaldada.por.dos.estudios.de.viabilidad:.uno.técnico.y.otro.económico..Cuando.se.realiza.el.estudio.técnico.a.menudo.es.necesario.escoger.entre.varias.alternativas.posibles,. todas. apropiadas. desde. un. punto. de. vista.técnico.y.que.garantizan.un.dimensionado.óptimo.de.la.instalación..El.factor.que.a.menudo.manda.a.la.hora.de.escoger.una.solución.sobre.las.demás.es.el.resultado.del.estudio.de.los.beneficios.económicos.de.una.inver-sión..Este.estudio.se.elabora.mediante.un.análisis.de.costes/beneficios.y.consiste.en.una.comparación.entre.la.inver-sión.inicial.y.el.VAN.de.entrada.esperado.durante.la.vida.útil.de.la.planta..Si.el.término.relativo.a.la.inversión.es.el.dominante.en.la.comparación.aritmética,.la.inversión.considerada.no.será.ventajosa.desde.un.punto.de.vista.estrictamente.eco-nómico..Para.representar.esta.idea.de.modo.simplifica-do,.la.ganancia.G.para.una.inversión.plurianual.dada.que.permite.un.retorno.R.tras.afrontar.una.serie.de.costos.C,.viene.dada.por.esta.simple.ecuación: G.=.R.-.C [7.1] Esta.fórmula.será.válida.únicamente.presuponiendo.que.la. solución. económica. durase. un. solo. instante.. En. la.práctica.siempre.habrá.que.contar.con.una.desviación.temporal. entre. la. inversión. inicial. y. los. consiguientes.flujos.de.caja.disponibles.de.acuerdo.con.esquemas.de.tiempo.determinados,.lo.que.lleva.a.utilizar.para.la.com-paración.unos.coeficientes.de.correlación.que.igualan.el.valor.del.dinero.disponible.en.los.diferentes.momentos. 7.1.1 .Valor.actual.neto.(VAN) Presupongamos.que.en.los.años.futuros.una.inversión.I o .genera.flujos.de.caja.positivos.o.negativos.durante.los. años.j que.dure.la.propia.inversión..Estos.flujos.de.caja.son:.FC1.el.primer.año,.FC2.el.segundo.y.FCj.en.el.año.j-ésimo..Para.hacer.la.comparación.es.necesario.actua-lizar.el.flujo.de.caja.de.cada.año,.multiplicándolo.por.el.factor.de.descuento.correspondiente: 1 (1.+.C C ) j [7.2] donde:C c .es.el.coste.del.capital.dado.por.la.relación.C c. =.i-f,.la. diferencia.entre.la.tasa.de.interés.estimada."i".y.la.tasa.de.inflación."f". 7 Análisis económico de la inversión Por.tanto,.el.valor.actual.neto.se.define.como.la.diferen-cia.entre.la.suma.de.los.n.flujos.de.caja.actualizados..(n.=.años.de.duración.de.la.inversión).y.la.inversión.inicial.I o : VAN = n Σ j.=.l FC j -I 0 (1.+.C C ) j [7.3] Un.VAN.positivo.implica.que,.al.final.de.la.vida.de.la.in-versión,.los.flujos.de.caja.actualizados.habrán.propor-cionado.un.retorno.mayor.que.los.costes.de.la.inversión.inicial.y.por.tanto.la.instalación.de.la.planta.es.conve-niente.desde.el.punto.de.vista.económico;.y.a.la.inversa.en.caso.de.que.el.VAN.salga.negativo.. 7.1.2 . Indicadores.económicos 7.1.2.1 .Tasa.interna.de.retorno.(TIR) Es.el.valor.del.coste.del.capital.C c .para.el.que.el.VAN.es. nulo. y. representa. la. rentabilidad. de. la. inversión. cuya.conveniencia.está.bajo.evaluación..Si.la.TIR.supera.el.valor.de.C c .tomado.para.el.cálculo.del.VAN,.la.inversión. evaluada.será.rentable..Por.el.contrario,.si.la.TIR.resultante.es.menor.que.el.re-torno.R,.debe.evitarse.esta.inversión..Además,.en.caso.de. presentarse. varias. alternativas. con. igual. riesgo. se.escogerá.aquella.de.mayor.TIR. 7.1.2.2 .Plazo.de.recuperación.actualizado.(PRA) Si."n".es.el.número.de.años.previstos.para.la.inversión,.el.número.de.años."N".al.cabo.de.los.cuales.el.VAN.es.igual.a.cero.representa.el.plazo.de.recuperación.actua-lizado..Si.N. .n.la.inversión.será.adecuada,.y.viceversa.si.N. .n. 7.1.2.3 . Plazo.de.recuperación.(PR) El. plazo. de. recuperación. se. define. como. la. relación.entre.la.inversión.inicial.y.el.flujo.de.caja.previsto,.con-siderado.constante.sobre.una.base.periódica: PR.=. I 0 FC [7.4] Aunque.muy.utilizado,.este.indicador.económico.puede.arrojar. unos. datos. demasiado. optimistas,. ya. que. no.tiene.en.cuenta.la.duración.de.la.inversión.ni.el.coste.del.capital.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 7 Análisis económico de la inversión 54  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 7.2 . Consideraciones.económicas.sobre. las.instalaciones.FV Los. ingresos. obtenidos. al. conectar. la. planta. a. la. red.durante.la.vida.útil.de.la.propia.planta.(generalmente.25.años).se.componen.de.los.siguientes.elementos:•. tarifa.incentivada.según.la.energía.producida.(garan- tizada.por.20.años); •. coste.de.la.energía.no.pagada.que.no.se.ha.extraído. de.la.red.y.ha.sido.consumida.por.el.usuario.y.posi-blemente.vendida.(contrato.de.venta). La.instalación.de.una.planta.FV.requiere.de.una.inversión.inicial.elevada,.pero.tiene.unos.costes.de.explotación.limitados:.el."combustible".se.puede.obtener.de.forma.gratuita.y.los.costes.de.mantenimiento.son.limitados.ya.que,.en.la.mayoría.de.los.casos,.no.existen.partes.mó-viles.en.el.sistema..Se.estima.que.estos.costes.tienen.un.valor.del.1.al.2%.del. coste. anual. de. la. planta. e. incluyen. los. gastos. de.sustitución.del.inversor.al.cabo.de.10.a.12.años.y.una.póliza.de.seguro.contra.robo.y.condiciones.atmosféricas.adversas.que.pudieran.dañar.la.instalación.. A.pesar.del.avance.tecnológico.de.los.últimos.años,.los.costes.de.instalación.de.una.planta.son.todavía.bastan-te.elevados,.especialmente.al.compararlos.con.la.gene-ración.eléctrica.a.partir.de.combustibles.fósiles.y.a.veces.comparados.incluso.con.otras.fuentes.renovables..Una.planta.pequeña.(1-3 kWp).tiene.un.coste.de.alrededor.de.6.000.a.7.000 €/kWp;.una.planta.mediana.(de.decenas.a.cientos.de.kWp).tiene.un.coste.aproximado.de.4.500.a.6.000 €/kWp;.y.una.central.fotovoltaica.(con.una.po-tencia.superior.a 100 kWp).tiene.un.coste.de.entre.4.000.a.5.000 €/kWp 1 . Si.la.planta.se.instala.con.financiación.de.terceros,.es.necesario.considerar.también.los.costes.derivados.del.pago.de.intereses,.mientras.que.para.una.planta.autofi-nanciada.es.necesario.comparar.con.el.interés.derivado.de.inversiones.alternativas.con.igual.riesgo..Actualmente,.el.plazo.de.recuperación.de.una.planta.FV.es.de.alrededor.de.11.años.(este.dato.puede.variar.en.función.de.la.legislatura.local.de.cada.país). 7.3 . Ejemplos.de.análisis.de.la.inversión 7.3.1 . Planta.fotovoltaica.de.3 kWp. autofinanciada Consideremos.una.instalación.como.la.dimensionada.en.el. Anexo. C,. sección. 2,. una. planta. para. una. vivienda.aislada.con.las.siguientes.características:•. consumo.energético.promedio.anual. 4.000.kWh •. modalidad.de.servicio. medición.neta •. producción.anual.media.esperada.. 3.430.kWh •. descenso.de.la.producción. 0,5%/anual •. coste.unitario.de.la.instalación. 6500.€/kWp •. IVA. 10% •. coste.total.de.la.instalación. 21.450.€ •. tarifa.incentivada.(2009). 0,431.€/kWh •. ahorro.en.la.factura.. 0,18.€/kWh.producido •. costes.de.explotación. 60.€ . año •. costes.de.mantenimiento. 1%.coste.de.la. . . instalación/.año •. cobertura.económica. 100%.capital.propio •. vida.útil.de.la.instalación. 25.años Para. calcular. el. flujo. de. caja. actualizado. en. el. año. j-ésimo,.deben.tomarse.los.siguientes.datos:•. tasa.de.interés.i. 5,5% •. tasa.de.inflación.f. 2% •. coste.del.capital.C C . 3,5% Datos. que. pueden. variar. en. función. de. la. legislatura.local.de.cada.país. 1  El coste específico de una planta FV no se ve afectado de forma significativa por el  efecto de escala, ya que el 70% del coste total está asociado al campo FV (paneles y estructuras).

7 Análisis económico de la inversión ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  55 Tabla 7.1 Figura 7.1 Figura 7.2 Año Potencia producida [kWh] Ingresos (potencia producida + autoconsumo) [€] Costes de explotación [€] Costes de mantenimiento [€] Flujo de caja no actualizado [€] Ganancias [€] Flujo de caja actualizado [€] Valor actual neto (VAN) [€] 1 3430 1478 617 60 214,5 -19629 -19629 -19690 -19690 2 3413 1471 614 60 214,5 1811 -17818 1690 -18000 3 3396 1464 611 60 214,5 1800 -16018 1624 -16376 4 3379 1456 608 60 214,5 1790 -14228 1560 -14816 5 3362 1449 605 60 214,5 1780 -12448 1498 -13318 6 3345 1442 602 60 214,5 1769 -10679 1439 -11879 7 3328 1435 599 60 214,5 1759 -8920 1383 -10496 8 3312 1427 596 60 214,5 1749 -7171 1328 -9168 9 3295 1420 593 60 214,5 1739 -5432 1276 -7892 10 3279 1413 590 60 214,5 1729 -3703 1226 -6666 11 3262 1406 587 60 214,5 1719 -1984 1177 -5489 12 3246 1399 584 60 214,5 1709 -275 1131 -4358 13 3230 1392 581 60 214,5 1699 1423 1086 -3272 14 3214 1385 578 60 214,5 1689 3112 1043 -2228 15 3198 1378 576 60 214,5 1679 4792 1002 -1226 16 3182 1371 573 60 214,5 1669 6461 963 -263 17 3166 1364 570 60 214,5 1660 8121 925 661 18 3150 1358 567 60 214,5 1650 9771 888 1550 19 3134 1351 564 60 214,5 1640 11411 853 2403 20 3118 1344 561 60 214,5 1631 13042 820 3223 21 3103 0 559 60 214,5 284 13326 138 3360 22 3087 0 556 60 214,5 281 13607 132 3492 23 3072 0 553 60 214,5 278 13886 126 3619 24 3057 0 550 60 214,5 276 14161 121 3739 25 3041 0 547 60 214,5 273 14434 115 3855 Como. puede. apreciarse. en. la. figura. 7.1,. el. flujo. de.capital. no. actualizado. es. negativo,. el. primer. año,. a.causa.de.la.inversión.inicial.y.a.partir.de.entonces.se.mantiene.siempre.positivo.gracias.a.los.ingresos.pro-venientes.de.los.incentivos.por.la.energía.producida.en.los.primeros.veinte.años,.así.como.por.el.coste.no.abonado.de.energía,.consumida.por.el.propio.usuario,.que.sobrepasa.los.costes.anuales.de.servicio.y.man-tenimiento.El.plazo.de.recuperación.(PR).es.de.12.años.El.flujo.de.caja.del.año.j-ésimo.se.calcula.a.partir.de.la.diferencia. entre. los. ingresos,. derivados. del. incentivo.por.la.producción.energética.anual.y.del.ahorro.por.la. energía,. consumida. por. el. propio. usuario,. que. no. se.extrae.de.la.red,.y.los.costes.de.servicio.y.mantenimien-to.anuales.(tabla.7.1)..Tras.determinar.el.flujo.de.caja.relativo.a.cada.año,.el.VAN.(figura.7.2).calculado.para.el.periodo.de.25.años.aplicando.los.resultados.de.[7.3].resulta.positivo.e.igual.a.unos.3900.€,.es.decir,.la.inversión.es.rentable.y.(con-forme.[7.1]).unos.costes.de.inversión.de.21.450 €.re-tornarían.25.350 €,.lo.que.proporcionaría.unas.ganan-cias.iguales.al.VAN.La.tasa.interna.de.retorno.(TIR).es.igual.a.5,4%.y.al.ser.mayor.que.el.coste.del.capital,.la.inversión.es.conve-niente. Planta de 3 kWp autofinanciada Flujo de caja no actualizado Ganancias Años 20000 -25000 15000 10000 5000 0 -5000 -10000 -15000 -20000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Planta de 3 kWp autofinanciada Flujo de caja actualizado Años 10000 -25000 5000 0 -5000 -10000 -15000 -20000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Valor actual neto (VAN)

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 7 Análisis económico de la inversión 56  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Año Potencia producida [kWh] Ingresos (potencia producida + autoconsumo) [€] Costes de explotación [€] Costes de mantenimiento [€] Flujo de caja no actualizado [€] Ganancias [€] Flujo de caja actualizado [€] Valor actual neto (VAN) [€] Deuda residual [€] 1 3430 1478 617 60 214,5 -6482 -6482 -6494 -6494 13878 2 3413 1471 614 60 214,5 340 -6142 317 -6176 13101 3 3396 1464 611 60 214,5 337 -5806 304 -5873 12292 4 3379 1456 608 60 214,5 334 -5472 291 -5582 11451 5 3362 1449 605 60 214,5 331 -5141 278 -5304 10574 6 3345 1442 602 60 214,5 328 -4814 267 -5037 9661 7 3328 1435 599 60 214,5 325 -4489 255 -4782 8710 8 3312 1427 596 60 214,5 322 -4167 244 -4538 7718 9 3295 1420 593 60 214,5 319 -3849 234 -4304 6684 10 3279 1413 590 60 214,5 316 -3533 224 -4080 5605 11 3262 1406 587 60 214,5 313 -3220 214 -3866 4479 12 3246 1399 584 60 214,5 310 -2911 205 -3661 3304 13 3230 1392 581 60 214,5 307 -2604 196 -3465 2077 14 3214 1385 578 60 214,5 304 -2300 188 -3277 796 15 3198 1378 576 60 214,5 884 -1416 527 -2750 0 16 3182 1371 573 60 214,5 1669 253 963 -1787 0 17 3166 1364 570 60 214,5 1660 1913 925 -862 0 18 3150 1358 567 60 214,5 1650 3563 888 26 0 19 3134 1351 564 60 214,5 1640 5203 853 880 0 20 3118 1344 561 60 214,5 1631 6834 820 1699 0 21 3103 0 559 60 214,5 284 7118 138 1837 0 22 3087 0 556 60 214,5 281 7399 132 1969 0 23 3072 0 553 60 214,5 278 7678 126 2095 0 24 3057 0 550 60 214,5 276 7954 121 2216 0 25 3041 0 547 60 214,5 273 8227 115 2332 0 Tabla 7.2 Figura 7.3 Figura 7.4 7.3.2 . Planta.fotovoltaica.de.3 kWp.financiada. En.una.planta.FV.financiada,.un.banco.financia.total.o.parcialmente.la.inversión.inicial,.que.planifica.la.devolu-ción.del.préstamo.concedido.sobre.la.base.de.la.asig-nación.del.crédito.derivado.de.la.tarifa.incentivada.por.la.potencia.producida..El.préstamo.se.asigna.con.un.tipo.de.interés.fijo.o.variable,.con.tasas.y.periodos.variables.en.función.de.la.producción.anual.de.potencia.real.de.la.planta.FV. La.planta.del.caso.que.nos.ocupa.se.financia.al.75%.del.coste.inicial.de.inversión.(en.torno.a.14.600€).con.un.tipo.de.interés.fijo.del.5%;.por.tanto,.el.capital.invertido.ini-cialmente. por. el. usuario. desciende. a. alrededor. de. 6.800€,.con.el.10%.de.IVA.incluido..Como.puede.apre-ciarse.en.la.figura.7.3,.comparado.con.el.caso.anterior,.el.plazo.de.recuperación.es.ahora.de.15.años,.ya.que.la.deuda.se.salda.(figura.7.4).al.final.del.decimocuarto.año;.hasta.ese.año.el.usuario.se.aprovecha.únicamente.del.beneficio.derivado.de.no.pagar.el.coste.de.la.energía.producida.y.consumida.por.sí.mismo..Del.decimoquinto.al.vigésimo.año.las.ganancias.aumentan.(figura.7.3),.ya.que. el. usuario. recibe. también. el. incentivo. estatal,. no.asignado.al.banco.Sin. embargo,. el. VAN. (figura. 7.4). es. positivo. e. igual. a.2.300.€.aprox.,.aunque.es.menor.que.en.el.caso.anterior,.mientras.que.la.tasa.interna.de.retorno.es.ligeramente.mayor.e.igual.al.5,8%. 10000 -8000 8000 6000 4000 2000 0 -2000 -4000 -6000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Planta de 3 kWp financiada Flujo de caja no actualizado Ganancias Años -10000 15000 10000 5000 0 -5000 Deuda residual 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Planta de 3 kWp financiada Flujo de caja actualizado Años Valor actual neto (VAN)

7 Análisis económico de la inversión ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  57 Tabla 7.3 Figura 7.5 Figura 7.6 7.3.3 . Planta.fotovoltaica.de.60 kWp. autofinanciada Veamos.ahora.una.instalación.como.la.dimensionada.en.el.Anexo.C,.sección.3,.una.planta.para.una.empresa.de.fabricación.artesanal.con.las.siguientes.características: •. consumo.promedio.anual.de.energía. 70 MWh •. modalidad.de.servicio. medición.neta •. producción.anual.media.esperada. 67 MWh •. descenso.de.la.producción. 0,5%./año •. coste.unitario.de.la.instalación.. 6.000.€/kWp •. IVA. 10% •. coste.total.de.la.instalación. 396.000.€ •. tarifa.incentivada.(2009). 0,392.€/kWh •. ahorro.en.la.factura. 0,12.€/kWh.producido •. costes.de.explotación. 70.€/año •. costes.de.mantenimiento. 1%.coste.de.la.. . instalación/año •. cobertura.económica. 100%.capital.propio •. vida.útil.de.la.instalación. 25.años Para. calcular. el. flujo. de. caja. actualizado. en. el. año. j-ésimo,.deben.tomarse.los.siguientes.datos:•. tasa.de.interés.i. 5% •. tasa.de.inflación.f. 2% •. coste.del.capital.C C . 3% El.plazo.de.recuperación.(PR).es.de.13.años.(figura.7.5).y.la.inversión.es.rentable,.ya.que.el.VAN.(figura.7.6).es.positivo.e.igual.a.41.300€.aproximadamente.La.tasa.interna.de.retorno.(TIR).es.igual.a.4%.y.al.ser.mayor.que.el.coste.del.capital,.la.inversión.es.ventajosa. Año Potencia producida [kWh] Ingresos (potencia producida + autoconsumo) [€] Costes de explotación [€] Costes de mantenimiento [€] Flujo de caja no actualizado [€] Ganancias [€] Flujo de caja actualizado [€] Valor actual neto (VAN) [€] 1 67000 26264 8040 70 3960 -365726 -365726 -366608 -366608 2 66665 26133 8000 70 3960 30102 -335624 28374 -338233 3 66332 26002 7960 70 3960 29932 -305692 27392 -310841 4 66000 25872 7920 70 3960 29762 -275930 26443 -284398 5 65670 25743 7880 70 3960 29593 -246337 25527 -258871 6 65342 25614 7841 70 3960 29425 -216912 24643 -234228 7 65015 25486 7802 70 3960 29258 -187654 23789 -210439 8 64690 25358 7763 70 3960 29091 -158563 22965 -187474 9 64366 25232 7724 70 3960 28926 -129637 22169 -165305 10 64045 25105 7685 70 3960 28761 -100876 21401 -143904 11 63724 24980 7647 70 3960 28597 -72280 20659 -123245 12 63406 24855 7609 70 3960 28434 -43846 19943 -103302 13 63089 24731 7571 70 3960 28271 -15574 19251 -84051 14 62773 24607 7533 70 3960 28110 12536 18584 -65467 15 62459 24484 7495 70 3960 27949 40485 17940 -47527 16 62147 24362 7458 70 3960 27789 68274 17317 -30210 17 61836 24240 7420 70 3960 27630 95904 16717 -13493 18 61527 24119 7383 70 3960 27472 123376 16137 2644 19 61220 23998 7346 70 3960 27314 150691 15577 18221 20 60913 23878 7310 70 3960 27158 177848 15037 33257 21 60609 0 7273 70 3960 3243 181091 1743 35000 22 60306 0 7237 70 3960 3207 184298 1674 36674 23 60004 0 7201 70 3960 3171 187469 1606 38280 24 59704 0 7165 70 3960 3135 190603 1542 39822 25 59406 0 7129 70 3960 3099 193702 1480 41302 Planta de 60 kWp autofinanciada Ganancias Flujo de caja no actualizado Años 300000 200000 100000 0 -100000 -200000 -300000 -400000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Planta de 60 kWp autofinanciada Flujo de caja actualizado Valor actual neto (VAN) Años -400000 100000 50000 -50000 0 -100000-150000-200000 -250000-300000-350000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 7 Análisis económico de la inversión 58  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico 7.3.4 . Planta.fotovoltaica.de.60 kWp.financiada La.planta.referida.en.este.caso.se.financia.al.60%.del.coste.inicial.de.inversión.(216.000.€).con.un.tipo.de.in-terés.fijo.del.5%;.por.tanto,.el.capital.invertido.inicial-mente.por.el.usuario.desciende.a.alrededor.de.180.000.€,.con.el.10%.de.IVA.incluido. Como.puede.apreciarse.en.la.figura.7.7,.comparado.con.el.caso.anterior,.el.plazo.de.recuperación.es.de.16.años,.mientras.que.la.deuda.se.salda.(figura.7.8).al.final.del.undécimo.año.El.VAN.(figura.7.8).es.positivo.e.igual.a.16.600.€.aprox.,.pero.menor.que.en.el.caso.anterior,.y.la.TIR.es.igual.al.3,6%. Año Potencia producida [kWh] Ingresos (potencia producida + autoconsumo) [€] Costes de explotación [€] Costes de mantenimiento [€] Flujo de caja no actualizado [€] Ganancias [€] Flujo de caja actualizado [€] Valor actual neto (VAN) [€] Deuda residual [€] 1 67000 26264 8040 70 3960 -175990 -175990 -176107 -176107 200536 2 66665 26133 8000 70 3960 3970 -172020 3742 -172365 184430 3 66332 26002 7960 70 3960 3930 -168090 3596 -168769 167650 4 66000 25872 7920 70 3960 3890 -164200 3456 -165312 150160 5 65670 25743 7880 70 3960 3850 -160350 3321 -161991 131925 6 65342 25614 7841 70 3960 3811 -156539 3192 -158799 112908 7 65015 25486 7802 70 3960 3772 -152767 3067 -155732 93067 8 64690 25358 7763 70 3960 3733 -149034 2947 -152786 72362 9 64366 25232 7724 70 3960 3694 -145340 2831 -149955 50749 10 64045 25105 7685 70 3960 3655 -141685 2720 -147235 28181 11 63724 24980 7647 70 3960 3617 -138068 2613 -144622 4610 12 63406 24855 7609 70 3960 23710 -114358 16630 -127992 0 13 63089 24731 7571 70 3960 28271 -86086 19251 -108740 0 14 62773 24607 7533 70 3960 28110 -57976 18584 -90156 0 15 62459 24484 7495 70 3960 27949 -30027 17940 -72217 0 16 62147 24362 7458 70 3960 27789 -2238 17317 -54899 0 17 61836 24240 7420 70 3960 27630 25392 16717 -38183 0 18 61527 24119 7383 70 3960 27472 52864 16137 -22046 0 19 61220 23998 7346 70 3960 27314 80179 15577 -6469 0 20 60913 23878 7310 70 3960 27158 107336 15037 8568 0 21 60609 0 7273 70 3960 3243 110580 1743 10311 0 22 60306 0 7237 70 3960 3207 113786 1674 11985 0 23 60004 0 7201 70 3960 3171 116957 1606 13591 0 24 59704 0 7165 70 3960 3135 120091 1542 15133 0 25 59406 0 7129 70 3960 3099 123190 1480 16613 0 Tabla 7.4 Figura 7.7 Figura 7.8 Planta de 60 kWp financiada Ganancias Flujo de caja no actualizado Años 150000 -200000 100000 50000 0 -50000 -100000 -150000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Planta de 60 kWp financiada Flujo de caja actualizado Valor actual neto (VAN) Años -200000 250000 200000 150000 100000 50000 0 -50000 -100000 -150000 Deuda residual 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1 . Interruptores.automáticos.en.caja. moldeada.y.de.bastidor.abierto. ABB.ofrece.los.siguientes.tipos.de.interruptores.auto-máticos.en.caja.moldeada,.de.bastidor.abierto.y.de.in-terruptores. seccionadores. para. la. protección. contra.sobrecargas.y.la.desconexión.de.instalaciones.FV.tanto.en.la.parte.CC.como.en.la.parte.de.CA. 8.1.1 . Interruptores.automáticos.en.caja. moldeada.Tmax.T.para.aplicaciones..en.corriente.alterna Los.interruptores.automáticos.en.caja.moldeada.confor-me.a.la.norma.IEC.60947-2.tienen.un.rango.de.aplicación.de.1.A.a.1600.A,.690.V.de.tensión.nominal.de.empleo.y.un.poder.de.corte.entre.16.kA.y.200.kA.(a.380/415V).Los.siguientes.interruptores.automáticos.están.disponi-bles.para.la.protección.de.la.sección.CA.de.las.instala-ciones.FV: 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas PARTE III •. Tmax.T1B,.1p,.equipados.con.relés.termomagnéticos. de.tipo.TMF.con.umbrales.térmico.y.magnético.fijos.(I 3 .=.10.x.I n ); •. interruptores.automáticos.Tmax.T1,.T2,.T3.y.T4.(has- ta.50.A).equipados.con.relés.termomagnéticos.de.tipo.TMD.con.umbral.térmico.ajustable.(I 1 .=.0,7...1.x.I n ).y. umbral.magnético.fijo.(I 3 .=.10.x.I n ); •. interruptores.automáticos.Tmax.T4,.T5.y.T6.equipados. con.relés.termomagnéticos.de.tipo.TMA.con.umbrales.térmico. (I 1 . =. 0,7..1. x. I n ). y. magnético. (I 3 . =. 5..10. x. I n ). ajustables; •. Tmax.T2.con.relé.electrónico.de.tipo.PR221DS;•. interruptores.automáticos.Tmax.T4,.T5.y.T6.equipados. con.relés.electrónicos.de.tipo.PR221DS,.PR222DS.y.PR223DS; •. interruptor. automático. Tmax. T7. equipado. con. relés. electrónicos. de. tipo. PR231/P,. PR232/P,. PR331/P. y.PR332/P,. disponible. en. dos. versiones. con. mando.manual.o.mando.motor.por.energía.acumulada. T1 1P T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 Corriente.permanente.asignada. Iu [A] 160 160 160 250 250/320 400/630 630/800/1000 800/1000 1250/1600 Polos [N.º] 1 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 Tensión.asignada.de.servicio. Ue [V].(CA).50-60.Hz 240. 690 690 690 690 690 690 690 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos.Uimp [kV] 8 8 8 8 8 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento. Ui [V] 500 800 800 800 1000 1000 1000 1000 Tensión.de.prueba.a.frecuencia.industrial.durante.1.min. [V] 3000 3000 3000 3000 3500 3500 3500 3500 Poder.asignado.de.corte.último.en.cortocircuito. Icu B B C N B C N S H L N S N S H L V N S H L V N S H L S H L V (3) (CA).220-230V.50-60.Hz [kA] 25 25 40 50 25 40 65 85 100 120 50 85 70 85 100 200 200 70 85 100 200 200 70 85 100 200 85 100 200 200 (CA).380-400-415V.50-60.Hz [kA] - 16 25 36 16 25 36 50 70 85 36 50 36 50 70 120 200 36 50 70 120 200 36 50 70 100 50 70 120 150 (CA).440.V.50-60.Hz [kA] - 10 15 22 10 15 30 45 55 75 25 40 30 40 65 100 180 30 40 65 100 180 30 45 50 80 50 65 100 130 (CA).500V.50-60.Hz [kA] - 8 10 15 8 10 25 30 36 50 20 30 25 30 50 85 150 25 30 50 85 150 25 35 50 65 50 50 85 100 (CA).690V.50-60.Hz [kA] - 3 4 6 3 4 6 7 8 10 5 8 20 25 40 70 80 20 25 40 70 80 20 22 25 30 30 42 50 60 Categoría.de.uso.(IEC.60947-2) A A A A A B.(400.A) (1) .-.A.(630.A) B.(630.A-800.A) .(2) . A.(1000.A) B (4) Aptitud.al.seccionamiento ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Relés: termomagnéticos T.fijo,.M.fijo TMF ■ - - - - - - - T.ajustable,.M.fijo TMD - ■ ■ ■ ■  (hasta.50A) - - - T.ajustable,.M.ajustable.(5..10.x.In) TMA - - - - ■  (hasta.250.A) ■ .(hasta.500.A) ■ .(hasta.800.A) - sólo.magnético MA - - ■  (MF.hasta.12,5 A) ■ ■ - - - electrónicos - PR221DS - - ■ - ■ ■ ■ - PR222DS - - - - ■ ■ ■ - PR223DS - - - - ■ ■ ■ - PR231/P - - - - - - - ■ PR232/P - - - - - - - ■ PR331/P - - - - - - - ■ PR332/P - - - - - - - ■ Intercambiabilidad - - - - ■ ■ ■ ■ .El.poder.de.corte.para.los.ajustes.In.=.16.A.e.In.=.20.A.es.16.kA (1) .Icw.=.5.kA (2) .Icw.=.7,6.kA.(630.A).-.10k.A.(800.A) (3) .Sólo.para.T7.800/1000/1250.A (4) .Icw.=.20.kA.(versiones.S,.H.,L).-.15.kA.(versión.V) ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  59

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.2 . Nueva.gama.de.interruptores. automáticos.en.caja.moldeada.Tmax.XT ABB.también.ofrece.la.nueva.gama.Tmax.XT.de.interrup-tores.automáticos.en.caja.moldeada.hasta.250.A..Los.siguientes.interruptores.automáticos.están.disponi-bles.para.la.protección.de.la.sección.CA.de.las.instala-ciones.FV:•. interruptores.automáticos.XT1.160.y.XT3.250.equipa- dos.con.relés.termomagnéticos.TMD.con.umbral.tér- mico.ajustable.(I 1 .=.0,7...1.x.I n ).y.umbral.magnético.fijo. (I 3 .=.10.x.I n ); •. interruptores.automáticos.XT2.160.y.XT4.250.equipa- dos.con.relés.termomagnéticos.TMA.(para.In.≥.40.A).con.umbral.térmico.ajustable.(I 1 .=.0.7...1.x.I n ).y.umbral. magnético.I 3 .ajustable.en.el.intervalo.8...10.x.I n .para. 40.A,.6...10.x.I n .para.50.A.y.5..10.x.I n .para.In.≥.63A,.o. con.relés.electrónicos.Ekip.también.con.neutro.aumen-tado.a.160%. XT1 XT2 XT3 XT4 Tamaño [A] 160 160 250 160/250 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 Tensión.asignada.de.servicio. Ue [V].(CA).50-60.Hz 690 690 690 690 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos,. Uimp [kV] 8 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento. Ui [V] 800 1000 800 1000 Poder.asignado.de.corte.último.en.cortocircuito.Icu B C N S H N S H L V N S N S H L V (CA).240.V.50-60.Hz [kA] 25 40 65 85 100 65 85 100 150 200 50 85 65 85 100 150 200 (CA).380.V.50-60.Hz [kA] 18 25 36 50 70 36 50 70 120 200 36 50 36 50 70 120 150 (CA).415.V.50-60.Hz [kA] 18 25 36 50 70 36 50 70 120 150 36 50 36 50 70 120 150 (CA).440.V.50-60.Hz [kA] 15 25 36 50 65 36 50 65 100 150 25 40 36 50 65 100 150 (CA).500.V.50-60.Hz [kA] 8 18 30 36 50 30 36 50 60 70 20 30 30 36 50 60 70 (CA).525.V.50-60.Hz [kA] 6 8 22 35 35 20 25 30 36 50 13 20 20 25 45 50 50 (CA).690.V.50-60.Hz [kA] 3 4 6 8 10 10 12 15 18 20 5 8 10 12 15 20 25.(90) (1) Categoría.de.uso.(IEC.60947-2) A A A A Aptitud.al.seccionamiento ■ ■ ■ ■ Relés: termomagnéticos T.ajustable,.M.fijo TMD ■ ■ .(hasta.32.A) ■ ■ .(hasta.32.A) T.ajustable,.M.ajustable TMA - ■ - ■ sólo.magnético MF/MA - ■ ■ ■ Ekip.electrónico - ■ - ■ Intercambiable - ■ - ■ Ejecuciones F-P F-P-W F-P F-P-W (1) .90 kA.a.690 V.sólo.para.XT4.160.. Disponible.en.breve..Consulte.a.ABB.SACE. 60  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.3 . Interruptores.automáticos.en.caja. moldeada.para.aplicaciones.hasta..1150.V.CA Entre.las.propuestas.de.la.oferta.Tmax.se.incluye.también.la.gama.de.interruptores.automáticos.T4,.T5.y.T6.para.aplicaciones.en.corriente.alterna.hasta.1150 V.Estos. interruptores. automáticos. están. disponibles. en.versión.tripolar.y.tetrapolar.con.relés.termomagnéticos. TMD.o.TMA.o.con.relés.electrónicos.PR221DS,.PR222DS.y.PR223DS.Estos. interruptores. automáticos. están. disponibles. en.versión.fija,.enchufable.y.extraíble.(para.la.que.es.obli-gatorio. utilizar. las. partes. fijas. de. 1000  V. alimentadas.únicamente.por.los.terminales.superiores).y.son.compa-tibles.con.todos.los.accesorios.a.excepción.del.relé.con.protección.diferencial. Los interruptores automáticos T4-T5 se utilizan hasta 1150 V CA y los interruptores automáticos T6, hasta 1000 V CA (1) .Alimentación.únicamente.desde.los.terminales.superiores (2) .Icw.=.5.kA (3) .Icw.=.7,6.kA.(630.A).-.10k.A.(800.A) (4) .Tmax.T5.630.sólo.está.disponible.en.la.versión.fija (5) .Para.T6.en.versión.extraíble,.consulte.a.ABB In [A] 10 25 63 100 160 250 320 400 630 800 1000 1250 1600 PR221DS T2 ■ ■ ■ ■ ■ T4 ■ ■ ■ ■ T5 ■ ■ ■ T6 ■ ■ ■ PR222DS/P T4 ■ ■ ■ ■ PR222DS/PD T5 ■ ■ ■ PR223DS T6 ■ ■ ■ PR231/P PR232/P PR331/P PR332/P T7 ■ ■ ■ ■ ■ ■ Corrientes asignadas disponibles para interruptores automáticos en caja moldeada con las diferentes tipologías de relés electrónicos T4 T5 T6 Corriente.permanente.asignada,. Iu [A] 250 400/630 630/800 Polos 3/4 3/4 3/4 Tensión.asignada.de.servicio,. Ue [V]. 1000 1150 1000 1150 1000 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos,. Uimp [kV] 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento,. Ui [V] 1000 1150 1000 1150 1000 Tensión.de.prueba.a.frecuencia.industrial.durante.1.min. [V] 3500 3500 3500 Poder.asignado.de.corte.último.en.cortocircuito. Icu L V (1) L V (1) L (1) (CA).1000.V.50-60.Hz [kA] 12 20 12 20 12 (CA).1150.V.50-60.Hz [kA] - 12 - 12 - Categoría.de.uso.(IEC.60947-2) A B.(400.A) (2) .-.A.(630.A) B (3) Aptitud.al.seccionamiento ■ ■ ■ Relés: termomagnéticos T.ajustable,.M.fijo TMD ■ T.ajustable,.M.ajustable.(5..10.x.In) TMA ■ ■ ■ electrónicos PR221DS ■ ■ ■ ■ ■ PR222DS ■ ■ ■ ■ ■ Ejecuciones F-P-W F F-P-W (4) F F (5) ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  61

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas T1 1P 160 T1 160 T2 160 T3 250 T4 250-320 T5 400-630 T6 630-800 In [A] TMF TMD TMD MF MA TMD MA TMD TMA MA TMA TMA 1 ■ 1,6 ■ ■ 2 ■ ■ 2,5 ■ ■ 3,2 ■ ■ 4 ■ ■ 5 ■ ■ 6,3 ■ 6,5 ■ 8 ■ ■ 8,5 ■ 10 ■ ■ 11 ■ 12,5 ■ ■ 16 ■ ■ ■ 20 ■ ■ ■ ■ ■ 25 ■ ■ ■ ■ 32 ■ ■ ■ ■ ■ 40 ■ ■ ■ 50 ■ ■ ■ ■ 52 ■ ■ 63 ■ ■ ■ ■ 80 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 100 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 125 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 160 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 200 ■ ■ ■ ■ 250 ■ ■ 320 ■ 400 ■ 500 ■ 630 ■ 800 ■ Corrientes asignadas disponibles para interruptores automáticos en caja moldeada con las diferentes tipologías de relés termomagnéticos MF.=.relé.sólo.magnético.con.umbrales.magnéticos.fijos. .MA.=.relé.sólo.magnético.con.umbrales.magnéticos.ajustables. . TMF.=.relé.termomagnético.con.umbrales.térmico.y.magnético.fijos.TMD.=.relé.termomagnético.con.umbral.térmico.ajustable.y.umbral.magnético.fijo.TMA.=.relé.termomagnético.con.umbrales.térmico.y.magnético.ajustables Corrientes asignadas disponibles para interruptores automáticos en caja moldeada Tmax XT con relé electrónico Ekip In [A] 10 25 40 63 100 160 250 Ekip XT2 ■ ■ ■ ■ ■ XT4 ■ ■ ■ ■ ■ 62  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Corrientes asignadas disponibles para interruptores automáticos en caja moldeada Tmax XT con las diferentes tipologías de relés termomagnéticos XT1 160 XT2 160 XT3 250 XT4 160-250 In [A] TMD TMD/TMA MF MA TMD MA TMD/TMA MA 1 ■ 1,6 ■ 2 ■ ■ 2,5 ■ 3,2 ■ 4 ■ ■ 5 ■ 6,3 ■ 8 ■ 8,5 ■ 10 ■ ■ 12,5 ■ ■ ■ 16 ■ ■ ■ 20 ■ ■ ■ ■ ■ 25 ■ ■ ■ ■ 32 ■ ■ ■ ■ ■ 40 ■ ■ ■ 50 ■ ■ ■ 52 ■ ■ 63 ■ ■ ■ ■ 80 ■ ■ ■ ■ ■ ■ 100 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 125 ■ ■ ■ ■ ■ ■ 160 ■ ■ ■ ■ ■ ■ 200 ■ ■ ■ ■ 225250 ■ ■ MF.=.relé.sólo.magnético.con.umbrales.magnéticos.fijos. . . MA.=.relé.sólo.magnético.con.umbrales.magnéticos.ajustables. . . TMD.=.relé.termomagnético.con.umbral.térmico.ajustable.y.umbral.magnético.fijo.TMA.=.relé.termomagnético.con.umbrales.térmico.y.magnético.ajustables ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  63

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.4 . Interruptores.seccionadores.en.caja. moldeada.tipo.Tmax.T.y.Tmax.XT Los.seccionadores.derivan.de.los.correspondientes.in-terruptores.automáticos,.distinguiéndose.únicamente.de.ellos.en.que.carecen.de.relés.de.protección..La.función.principal.que.realizan.consiste.en.aislar.el.circuito.en.el.que.se.insertan..Una.vez.abiertos,.los.contactos.se.en-cuentran.a.una.distancia.tal.que.evita.la.formación.de.un.arco,.según.lo.dispuesto.por.la.normativa.referente.al.comportamiento.de.aislamiento. La. posición. de. la. maneta. de. mando. se. corresponde.completamente.con.la.de.los.contactos.(maniobra.posi-tiva)..Cada.interruptor.seccionador.debe.coordinarse.con.un.dispositivo.que.pueda.protegerlo.contra.cortocircuitos.aguas.arriba..Los.interruptores.Tmax.y.Tmax.XT.con.esta.capacidad.de.protección.han.de.ser.siempre.de.un.tamaño.equiva-lente.o.menor.al.del.interruptor.seccionador.en.cuestión. XT1D XT3D XT4D Intensidad.térmica.típica,. Ith [A] 160 250 250 Intensidad.asignada.de.servicio.en.la.categoría.AC22,. Ie [A] 160 250 250 Intensidad.asignada.de.servicio.en.la.categoría.AC23,. Ie [A] 125 200 200 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 Tensión.asignada.de.servicio,. Ue [V].(CA).50-60.Hz 690 690 690 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos,. Uimp [kV] 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento,. Ui [V] 800 800 800 Tensión.de.prueba.a.frecuencia.industrial.durante.1.minuto [V] 3000 3000 3000 Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración..durante.1.s,. Icw [kA] 2 3,6 3,6 Norma.de.referencia IEC.60947-3 IEC.60947-3 IEC.60947-3 Versiones F-P F-P F-P-W T1D T3D T4D T5D T6D T7D Intensidad.térmica.típica,. Ith [A] 160 250 250/320 400/630 630/800/1000 (1) 1000/1250/1600 Intensidad.asignada.de.servicio.en.la.categoría.AC22,. Ie [A] 160 250 250/320 400/630 630/800/1000 1000/1250/1600 Intensidad.asignada.de.servicio.en.la.categoría.AC23,. Ie [A] 125 200 250 400 630/800/800 1000/1250/1250 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 Tensión.asignada.de.servicio,. Ue [V].(CA).50-60.Hz 690 690 690 690 690 690 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos,. Uimp [kV] 8 8 8 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento,. Ui [V] 800 800 800 800 1000 1000 Tensión.de.prueba.a.frecuencia.industrial.durante.1.minuto [V] 3000 3000 3500 3500 3500 3500 Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración..durante.1.s,. Icw [kA] 2 3,6 3,6 6 15 20 Norma.de.referencia IEC.60947-3 IEC.60947-3 IEC.60947-3 IEC.60947-3 IEC.60947-3 IEC.60947-3 Versiones F F-P F-P-W F-P-W F-W F-W (1) .Versión.extraíble.no.disponible.para.T6.1000.A. 64  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.5 . Interruptores.automáticos.de.bastidor. abierto.para.aplicaciones.en.CA Los.interruptores.automáticos.de.bastidor.abierto.de.la.serie.Emax.E1...E6.conforme.a.la.norma.IEC.60947-2.tienen.un.rango.de.aplicación.de.400.A.a.6300.A,.un.poder.de.corte.entre.42.kA.y.150.kA.a.400.V.y.están.equipados. con. relés. electrónicos. de. tipo. PR121/P,.PR122/P.y.PR123/P. Los.interruptores.automáticos.Emax.X1.tienen.un.rango.de.aplicación.de.400.A.a.1600A,.un.poder.de.corte.entre.42.kA.y.65kA.a.400.V.y.están.equipados.con.relés.elec-trónicos.de.tipo.PR331/P,.PR332/P.y.PR333/P. E1 E2 E3 E4 E6 X1 Tensión.asignada.de.servicio,. Ue [V] 690 690 690 690 690 690 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos,. Uimp [kV] 12 12 12 12 12 12 Tensión.asignada.de.aislamiento,. Ui [V] 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 Corriente.permanente.asignada. Iu B N B N S L N S H V L S H V H V B N L [A] 800 800 1600 1000 800 1250 2500 1000 800 800 2000 4000 3200 3200 4000 3200 630 630 630 [A] 1000 1000 2000 1250 1000 1600 3200 1250 1000 1250 2500 4000 4000 5000 4000 800 800 800 [A] 1250 1250 1600 1250 1600 1250 1600 6300 5000 1000 1000 1000 [A] 1600 1600 2000 1600 2000 1600 2000 6300 1250 1250 1250 [A] 2000 2500 2000 2500 1600 1600 [A] 3200 2500 3200 [A] 3200 Poder.asignado.de.corte.último,. Icu 220-230-380-400-415.V.50-60.Hz [kA] 42 50 42 65 85 130 65 75 100 130 130 75 100 150 100 150 42 65 150 440.V.50-60.Hz [kA] 42 50 42 65 85 110 65 75 100 130 110 75 100 150 100 150 42 65 130 500.V.50-60.Hz [kA] 42 50 42 55 65 85 65 75 100 100 85 75 100 130 100 130 42 55 100 690.V.50-60.Hz [kA] 42 50 42 55 65 85 65 75 85( ) 100 85 75 85( ) 100 100 100 42 55 60 Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración..durante.1.s, Icw [kA] 42 50 42 55 65 10 65 75 75 85 15 75 100 100 100 100 42 42 15 Categoría.de.uso.(IEC.60947-2) B B B B B A B B B B A B B B B B B B A Aptitud.al.seccionamiento ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Versiones F-W F-W F-W F-W F-W F-W F-W ( ).El.rendimiento.a.600.V.es.100.kA ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  65

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.6 . Interruptores.automáticos.de.bastidor. abierto.para.aplicaciones.hasta.1150 V CA Los.interruptores.automáticos.Emax.se.ofrecen.en.una.versión.especial.para.tensiones.asignadas.de.servicio.hasta.1150 V.en.corriente.alterna..Esta.versión.se.iden-tifica.por.las.letras.de.la.gama.estándar.más."/E".y.se. deriva.de.los.interruptores.automáticos.estándar.Emax.correspondientes,. con. los. que. comparte. las. mismas.versiones.y.los.mismos.accesorios..Pueden.ser.fijos.o.extraíbles,. en. las. versiones. tripolar. y. tetrapolar.. Esta.gama.de.interruptores.automáticos.ha.sido.probada.a.una.tensión.de.1250 V CA.. E2B/E E2N/E E3H/E E4H/E E6H/E X1B/E Tensión.asignada.de.servicio,. Ue [V] 1150 1150 1150 1150 1150 1000 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos,. Uimp [kV] 12 12 12 12 12 12 Tensión.asignada.de.aislamiento,. Ui [V] 1250 1250 1250 1250 1250 1000 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 Corriente.permanente.asignada. Iu [A] 1600 1250 1250 3200 4000 630 [A] 2000 1600 1600 4000 5000 800 [A] 2000 2000 6300 1000 [A] 2500 1250 [A] 3200 1600 Poder.asignado.de.corte.útimo.en.cortocircuito,. Icu 1000.V.50-60.Hz [kA] 20 30 50 65 65 20 1150.V.50-60.Hz [kA] 20 30 30 65 65 - Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración..durante.1.s,. Icw [kA] 20 30 50( ) 65 65 20 ( ) .30.kA.a.1150.V In [A] 400 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000 6300 PR121/P PR122/P PR123/P E1 ■ ■ ■ ■ ■ ■ E2 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ E3 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ E4 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ E6 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ PR331/P PR332/P PR333/P X1 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Intensidades nominales disponibles para interruptores automáticos de bastidor abierto con las diferentes tipologías de relés electrónicos 66  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.7 . Interruptores.seccionadores.de.bastidor. abierto Los.interruptores.seccionadores.se.derivan.de.los.corres-pondientes.interruptores.automáticos.estándar,.con.los.que.comparten.las.mismas.dimensiones.y.la.posibilidad.de.montaje.de.accesorios..Tan.sólo.se.diferencian.de.ellos. en.que.carecen.de.relés.de.protección.electrónica.contra.sobrecorrientes..Están.disponibles.en.versión.fija.y.extraí-ble,.tripolar.y.tetrapolar;.se.identifican.mediante.las.letras."/MS".y.pueden.utilizarse.en.la.categoría.de.uso.AC-23A.(maniobra.de.cargas.de.motor.u.otras.cargas.altamente.inductivas).según.la.norma.IEC.60947-3. E1B/MS E1N/MS E2B/MS E2N/MS E2S/MS E3N/MS E3S/MS E3V/MS E4S/MS E4H/MS E6H/MS X1B/MS Tensión.asignada.de.servicio. Ue [V.~] 690 690 690 690 690 690 690 690 690 690 690 690 [V.-] 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos. Uimp [kV] 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Tensión.asignada.de.aislamiento. Ui [V.~] 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 Corriente.permanente.asignada,. Iu [A] 800 800 1600 1000 1000 2500 1000 800 4000 3200 4000 1000 [A] 1000 1000 2000 1250 1250 3200 1250 1250 4000 5000 1250 [A] 1250 1250 1600 1600 1600 1600 6300 1600 [A] 1600 1600 2000 2000 2000 2000 [A] 2500 2500 [A] 3200 3200 [A] Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración..durante.1.s,. Icw [kA] 42 50 42 55 65 65 75 85 75 100 (1) 100 42 Nota:.El.poder.asignado.de.corte.Icu.por.un.relé.de.protección.externo,.durante.un.máximo.de.500.ms,.es.igual.al.valor.de.Icw.(1.s). (1) .Icu.=.85.kA.a.690.V ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  67

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.8 . Interruptores.seccionadores.de.bastidor. abierto.para.aplicaciones.hasta. 1150 V CA Los.interruptores.seccionadores.Emax.se.ofrecen.en.una.versión.especial.para.tensiones.asignadas.de.servicio.hasta.1150 V.en.corriente.alterna.(CA)..Los.interruptores.automáticos.de.esta.versión.se.identifican.con.las.letras. de.la.gama.estándar.más."/E".y.se.derivan.de.los.inte-rruptores.seccionadores.estándar.correspondientes..Están.disponibles.en.versiones.tripolar.y.tetrapolar,.fija.y. extraíble. en. los. mismos. tamaños,. con. los. mismos.accesorios. opcionales. e. instalaciones. que. los. corres-pondientes.interruptores.automáticos.estándar.. . E2B/E MS E2N/E MS E3H/E MS E4H/E MS E6H/E MS X1B/E MS Tensión.asignada.de.servicio. Ue [V] 1150 1150 1150 1150 1150 1000 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos. Uimp [kV] 12 12 12 12 12 12 Tensión.asignada.de.aislamiento. Ui [V] 1250 1250 1250 1250 1250 1000 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 Corriente.permanente.asinada,. Iu [A] 1600 1250 1250 3200 4000 1000 [A] 2000 1600 1600 4000 5000 1250 [A] 2000 2000 6300 1600 [A] 2500 [A] 3200 Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración.durante.1.s,. Icw [kA] 20 30 30( ) 65 65 20 Nota:.El.poder.de.corte.Icu.por.un.relé.de.protección.externo,.durante.un.máximo.de.500.ms,.es.igual.al.valor.de.Icw.(1.s).. . ( ) .50.kA.a.1000.V 68  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.9 . Interruptores.automáticos.en.caja. moldeada.Tmax.para.aplicaciones.en.corriente.continua. Los.interruptores.automáticos.en.caja.moldeada.confor-me.a.la.norma.IEC.60947-2.están.equipados.con.relés.termomagnéticos.y.tienen.un.rango.de.aplicación.de.1,6.A. a. 800. A. y. un. poder. de. corte. entre. 16. kA. y..150.kA.(a.250V.con.dos.polos.en.serie)..La.tensión.asig-nada.de.servicio.mínima.es.de.24 V CC. Los.interruptores.automáticos.disponibles.son 1 :. •. Tmax.T1,.1p,.equipado.con.un.relé.termomagnético. de.tipo.TMF.con.umbrales.térmico.y.magnético.fijos 2 ;. •. interruptores.automáticos.Tmax.T1,.T2,.T3.y.T4.(has- ta.50 A).equipados.con.relés.termomagnéticos.de.tipo.TMD.con.umbral.térmico.ajustable.(I 1 .=.0,7...1.x.I n ).y. umbral.magnético.fijo.(I 3 .=.10.x.I n );. •. interruptores.automáticos.Tmax.T4,.T5.y.T6.equipados. con.relés.termomagnéticos.de.tipo.TMA.con.umbrales.térmico. (I 1 . =. 0,7...1. x. I n ). y. magnético. (I 3 . =. 5...10xI n ). ajustables 2 . Los. interruptores. automáticos. T2,. T3. y. T4. en. versión.tripolar.también.están.disponibles.con.relés.sólo.magnéticos.de.tipo.MF.y.MA. 1 Para la modalidad de conexión de los polos según la tipología de la red y la tensión de servicio, consulte las tablas mostradas en el CT5 "Interruptores automáticos ABB para aplicaciones en corriente continua". 2 El valor del umbral de disparo puede variar en función del modo de conexión en el polo. Para más detalles consulte el catálogo técnico del producto. T1 1P T1 T2 T3 T4 T5 T6 Intensidad.asignada.ininterrumpida. Iu [A] 160 160 160 250 250/320 400/630 630/800/1000 Polos [N.º] 1 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 Tensión.asignada.de.servicio. Ue [V].(CC) 125 500 500 500 750 750 750 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos. Uimp [kV] 8 8 8 8 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento. Ui [V] 500 800 800 800 1000 1000 1000 Ensayo.de.tensión.a.frecuencia.industrial.durante.1.min [V] 3000 3000 3000 3000 3500 3500 3500 Poder.asignado.de.corte.último.en.cortocircuito.Icu B B C N B C N S H L N S N S H L V N S H L V N S H L (CC).250.V.-.2p.en.serie [kA] 25.(a.125. V) 16 25 36 16 25 36 50 70 85 36 50 36 50 70 100 150 36 50 70 100 150 36 50 70 100 (CC).250.V.-.3p.en.serie [kA] 20 30 40 20 30 40 55 85 100 40 55 - - - - - - - - - - - - - - (CC).500.V.-.2p.en.serie [kA] - - - - - - - - - - - 25 36 50 70 100 25 36 50 70 100 20 35 50 65 (CC).500.V.-.3p.en.serie [kA] 16 25 36 16 25 36 50 70 85 36 50 - - - - - - - - - - - - - - (CC).750.V.-.3p.en.serie [kA] - - - - - - - - - - - 16 25 36 50 70 16 25 36 50 70 16 20 36 50 Categoría.de.uso.(IEC.60947-2) A A A A A B.(400.A) (1) . A.(630A) B.(630.A-800.A) (2) . A.(1000.A) Comportamiento.de.aislamiento ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Relés:.termomagnéticos T.fijo,.M.fijo TMF ■ - - - - - - T.ajustable,.M.fijo TMD - ■ ■ ■ ■ .(hasta.50.A) - - T.ajustable,.M.ajustable.(5..10.x.In) TMA - - - - ■ .(hasta.250.A) ■ .(hasta.500.A) ■ .(hasta.800.A) sólo.magnético MA - - ■ .(MF.hasta.12,5A) ■ ■ - - Intercambiabilidad - - - - ■ ■ ■ Versiones F F F-P F-P F-P-W F-P-W F-W .El.poder.de.corte.para.los.ajustes.In.=.16.A.e.In.=.20.A.es.16 kA (1) .Icw.=.5.kA (2) .Icw.=.7,6.kA.(630.A).-.10k.A.(800.A) ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  69

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.11 .Interruptores.automáticos.en.caja. moldeada.para.aplicaciones..hasta.1000.V.CC Entre.las.propuestas.de.la.oferta.Tmax.se.incluye.también.la.gama.de.interruptores.automáticos.T4,.T5.y.T6.para.aplicaciones.en.corriente.continua.hasta.1000 V..Estos. interruptores. automáticos. están. disponibles. en.versión.tripolar.y.tetrapolar.con.relés.termomagnéticos.TMD.o.TMA..Estos. interruptores. automáticos. están. disponibles. en.versión.fija,.enchufable.y.extraíble.(para.la.que.es.obli-gatorio. utilizar. las. partes. fijas. de. 1000  V. alimentadas.únicamente.por.los.terminales.superiores).y.son.compa-tibles.con.todos.los.accesorios.a.excepción.del.relé.con.protección.diferencial. T4 T5 T6 Intensidad.asignada.ininterrumpida. Iu [A] 250 400/630 630/800 Polos 4 4 4 Tensión.asignada.de.servicio. Ue [V]. 1000 1000 1000 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos.Uimp [kV] 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento. Ui [V] 1150 1150 1000 Ensayo.de.tensión.a.frecuencia.industrial.durante.1.min [V] 3500 3500 3500 Poder.asignado.de.corte.último.en.cortocircuito. Icu V (1) V (1) L (1) (CC).4p.en.serie [kA] 40 40 40 Categoría.de.uso.(IEC.60947-2) A B.(400A) (2) .-. A.(630A) B (3) Aptitud.al.seccionamiento ■ ■ ■ Relés:.termomagnéticosT.ajustable,.M.fijo TMD ■ - - T.ajustable,.M.ajustable.(5..10.x.In) TMA ■ ■ ■ Versiones F F F (4) (1) .Alimentación.únicamente.desde.la.parte.superior (2) .Icw.=.5.kA (3) .cw.=.7,6.kA.(630.A).-.10.kA.(800.A) (4) .Para.T6.en.la.versión.extraíble,.consulte.a.ABB T4 250 T5 400-630 T6 630-800 In [A] TMD/TMA TMA TMA 32 ■ 50 ■ 80 ■ 100 ■ 125 ■ 160 ■ 200 ■ 250 ■ 320 ■ 400 ■ 500 ■ 630 ■ 800 ■ Interruptores automáticos en caja moldeada para aplicaciones hasta 1000 V CC - TMD y TMA 8.1.10 .Interruptores.automáticos.en.caja. moldeada.Tmax.XT.para.aplicaciones.en.corriente.continua ABB.también.ofrece.la.familia.Tmax.XT,.una.nueva.gama.de. interruptores. automáticos. en. caja. moldeada. hasta.250 A..Los.siguientes.interruptores.automáticos.están.disponi-bles.para.la.protección.de.la.sección.CC.de.las.instala-ciones.FV:•. XT1.160.y.XT3.250.equipados.con.relés.termomagné- ticos.TMD.con.umbral.térmico.ajustable.(I 1 .=.0,7...1.x.I n ). y.umbral.magnético.fijo.(I 3 .=.10.x.I n ); •. XT2.160.y.XT4.250.equipados.con.relés.termomagné- ticos.TMA.(para.I n .≥.40A).con.umbral.térmico.ajustable. (I 1 .=.0,7...1.x.I n ).y.umbral.magnético.I3.ajustable.en.el. intervalo.8...10.x.I n .para.40.A,.6...10.x.I n .para.50.A.y. 5...10.x.I n .para.I n .≥.63.A. XT1 XT2 XT3 XT4 Tamaño [A] 160 160 250 160/250 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 Tensión.asignada.de.servicio. Ue [V]. (CC) 500 500 500 500 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos.Uimp [kV] 8 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento. Ui [V] 800 1000 800 1000 Poder.asignado.de.corte.último.en.cortocircuito. Icu B C N S H N S H L V N S N S H L V (CC).250.V-bipolar.en.serie [kA] 18 25 36 50 70 36 50 70 120 150 36 50 36 50 70 120 -(CC).500.V-tripolar.en.serie [kA] 18 25 36 50 70 36 50 70 120 150 36 50 36 50 70 120 -Categoría.de.uso.(IEC.60947-2) A A A A Comportamiento.de.aislamiento ■ ■ ■ ■ Relés:termomagnéticos T.ajustable,.M.fijo TMD ■ ■ .(hasta.32.A) ■ ■ .(hasta.32.A) T.ajustable,.M.ajustable TMA - ■ - ■ sólo.magnético MF/MA ■ ■ ■ Ekip.electrónico - ■ - ■ Versiones F-P F-P-W F-P F-P-W (1) .Para.XT4.160.A (2) .Para.XT4.250.A 70  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.12. Interruptores.seccionadores.en.caja.moldeada.para.aplicaciones.de..corriente.continua.Tmax.PV Tmax.PV.es.una.nueva.gama.de.la.generación.T.de.in-terruptores.seccionadores.tetrapolares,.en.versión.fija,.para.aplicaciones.con.valores.elevados.de.CC,.adecua-dos.para.instalaciones.fotovoltaicas..Cumplen.la.norma.IEC.60947-3,.tienen.una.tensión.no-minal.de.aislamiento.hasta.1150.V.CC,.intensidades.de. Tamaños disponibles y características principales de Tmax PV T1D PV T3D PV T4D PV T5D PV T6D PV T7D PV Intensidad.térmica.típica.Ith [A] 160 250 250 630 800 1250/1600 Intensidad.asignada.de.servicio.en.la.categoría DC22 B, Ie [A] 160 200 250 500 800 1250/1600 Tensión.asignada.de.servicio Ue [V] 1100 V CC 1100 V CC 1100 V CC 1100 V CC 1100 V CC 1100 V CC Tensión.asignada.soportada.a.impulsos.Uimp [kV] 8 8 8 8 8 8 Tensión.asignada.de.aislamiento.Ui [V]  1150 V CC 1150 V CC 1150 V CC 1150 V CC 1150 V CC 1150 V CC Ensayo.de.tensión.a.frecuencia.industrial.durante.1.minuto [V]  3500 3500 3500 3500 3500 3500 Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración.durante.1.s,.Icw [kA]  1,5 2,4 3 6 9,6 19,2 Versiones F F F F F F Terminales FC Cu FC Cu F F F F Durabilidad.mecánica [N.º de maniobras] 25000 25000 20000 20000 20000 10000 servicio.hasta.1600.A.y.una.intensidad.nominal.admisible.de.corta.duración.Icw.para.1.s.hasta.19,2 kA..La.gama.Tmax.PV.incluye.seis.tamaños.distintos:.del.tamaño.compacto.T1D.PV.(que.puede.montarse.sobre.carril.DIN).al.T7D.PV.disponible.en.dos.versiones,.tanto.con. maneta. de. mando. como. con. mando. motor.. Los.accesorios.son.los.mismos.que.para.la.serie.estándar..Toda.la.gama.puede.controlarse.remotamente.añadien-do.mandos.motores. A continuación se muestran los diagramas de conexiones válidos para redes aisladas de tierra: Válido para T1D PV, T3D PV, T6D PV y T7D PV Válido para T4D PV y T5D PV Válido para todos los Tmax PV CARGA C A R G A C A R G A ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  71

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.13 .Interruptores.automáticos.de.bastidor. abierto.Emax.DC.para.aplicaciones..de.corriente.continua Los.interruptores.automáticos.abiertos.de.la.serie.Emax.cumplen.la.norma.IEC.60947-2.y.están.equipados.con.relés.electrónicos.CC.de.tipo.PR122/DC.y.PR123/DC.. Su.rango.de.aplicación.es.de.800.A.(con.E2).a.5000.A.(con.E6),.con.un.poder.de.corte.entre.35.kA.y.100.kA..(a.500.V.CC)..Al.conectar.tres.polos.en.serie.es.posible.alcanzar.una.tensión.asignada.de.750.V.CC,.mientras.que.con.cuatro.polos.en.serie.el.límite.aumenta.hasta.1000.V.CC 3 .. La.tensión.de.empleo.mínima.(a.través.del.módulo.de.medición. de. baja. tensión. específico. PR120/LV). es.24 V CC..Gracias.a.su.tecnología.exclusiva,.los.relés.de.tipo.PR122/DC-PR123/DC.permiten.realizar.las.funcio-nes.de.protección.ya.disponibles.en.corriente.alterna.. La.gama.Emax.DC.para.CC.mantiene.los.mismos.acce-sorios.eléctricos.y.mecánicos.que.la.gama.Emax.para.aplicaciones.de.corriente.alterna. 3  Para la modalidad obligatoria de conexión de polos según la tipología de la red y la  tensión de servicio, consulte los esquemas mostrados en el CT5 "Interruptores automá-ticos ABB para aplicaciones en corriente continua". E2 E3 E4 E6 Tensión.asignada.de.servicio Ue [V] 1000 1000 1000 1000 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos.Uimp [kV] 12 12 12 12 Tensión.asignada.de.aislamiento.Ui [V] 1000 1000 1000 1000 Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 Intensidad.asignada.ininterrumpida.Iu B N N H S H H [A] 800 800 [A] 1000 1000 [A] 1250 1250 [A] 1600 1600 1600 1600 1600 [A] 2000 2000 2000 [A] 2500 2500 2500 [A] 3200 3200 3200 [A] 4000 [A] 5000 Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración.durante.0,5.s,.Icw [kA] 500.V.CC.(3p) 35 50 60 65 75 100 100 750.V.CC.(3p) 25 25 40 40 65 65 65 750.V.CC.(3p). 25 40 50 50 65 65 65 1000.V.CC.(4p) 25 25 35 40 50 65 65 Categoría.de.uso.(IEC.60947-2) B B B B B B B Aptitud.al.seccionamiento ■ ■ ■ ■ Versiones F-W F-W F-W F-W 72  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Tensión.asignada.(Un) ≤ 500 ≤ 750 ≤ 1000 + - C A R G A + - CARGA - CARGA + + - CARGA - CARGA + CARGA CARGA seccionamiento ■ ■ ■ ■ protección ■ ■ ■ ■ PR122/DC ■ ■ ■ ■ PR123/DC ■ ■ ■ ■ Icu (2) [kA] [kA] [kA] [kA] E2 B 800 35 25 25 25 1000 1250 1600 N 1600 50 25 40 25 E3 N 800 60 40 50 35 1000 1250 1600 2000 2500 H 1600 65 (3) 40 50 40 2000 2500 E4 S 1600 75 65 65 50 2000 2500 3200 H 3200 100 65 65 65 E6 H 3200 100 65 65 65 4000 5000 (1) ..Con.esta.tipología.de.conexión.de.polos.la.posibilidad.de.un.doble.defecto.a.tierra.se.considera.improbable.. . Para.más.información.consulte.el.CT5."Interruptores.automáticos.ABB.para.aplicaciones.en.corriente.continua". (2) ..Icu.con.L/R.=.15.ms.conforme.a.la.norma.IEC.60946-2..Para.Icu.con.L/R.=.5.ms.y.L/R.=.30.ms,.consulte.a.ABB. (3) ..85.kA.únicamente.con.alimentación.por.la.parte.inferior.y.especificando.el.siguiente.código.al.realizar.el.pedido:.1SDA067148R1..Ics.=.65.kA. Red aislada de tierra (1) ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  73

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Tensión.asignada.(Un) ≤ 500 ≤ 500 ≤ 750 ≤ 1000 + - 2 2 C A R G A + - CARGA - CARGA + CARGA CARGA CARGA PR122/DC - - - - PR123/DC ■ ■ ■ ■ tipología.de.fallo a b c a b c a b c a b c polos.en.serie.afectados.por.el.fallo. 3 2.(U/2) 1.(U/2) 3 2.(U/2) 2.(U/2) 3 2.(U/2) 2.(U/2) 3 2.(U/2) 2.(U/2) Icu (1) [kA] [kA] [kA] [kA] E2 B 800 35 35 18 35 35 35 25 25 25 25 25 25 1000 1250 1600 N 1600 50 50 25 50 50 50 40 40 40 25 25 25 E3 N 800 60 60 30 60 60 60 50 50 50 35 35 35 1000 1250 1600 2000 2500 H 1600 65 (2) 65 40 65 (2) 65 (2) 65 (2) 50 50 50 40 40 40 2000 2500 E4 S 1600 75 75 35 75 75 75 65 65 65 50 50 50 2000 2500 3200 H 3200 100 100 50 100 100 100 65 65 65 65 65 65 E6 H 3200 100 100 65 100 100 100 65 65 65 65 65 65 4000 5000 Red con el punto medio conectado a tierra (1) .Icu.con.L/R.=.15.ms.conforme.a.la.norma.IEC.60946-2..Para.Icu.con.L/R.=.5.ms.y.L/R.=.30.ms,.consulte.a.ABB. (2) ..85.kA.únicamente.con.alimentación.por.la.parte.inferior.y.especificando.el.siguiente.código.al.realizar.el.pedido:.1SDA067148R1..Ics.=.65.kA. 74  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Tensión.asignada.(Un ≤.500 (2) + - C A R G A + - CARGA - CARGA + CARGA seccionamiento ■ ■ protección ■ ■ PR122/DC ■ ■ PR123/DC ■ ■ tipología.de.fallo (3) a b a b polos.en.serie.afectados.por.el.fallo 3 2 4 3 Icu (4) [kA] [kA] E2 B 800 35 20 25 25 1000 1250 1600 N 1600 50 25 40 25 E3 N 800 60 30 50 35 1000 1250 1600 2000 2500 H 1600 65 (5) 40 65 (5) 65 (5) 2000 2500 E4 S 1600 100 50 100 100 2000 2500 3200 H 3200 100 65 100 100 E6 H 3200 100 65 100 100 4000 5000 Red con una polaridad conectada a tierra (1) (1). Para.redes.con.polaridad.positiva.conectada.a.tierra,.consulte.a.ABB. (2). Para.tensiones.superiores.consulte.a.ABB. (3). Para.más.información.consulte.el.CT5."Interruptores.automáticos.ABB.para.aplicaciones.en.corriente.continua". (4) .Icu.con.L/R.=.15.ms.conforme.a.la.norma.IEC.60946-2..Para.Icu.con.L/R.=.5.ms.y.L/R.=.30.ms,.consulte.a.ABB. (5). 85.kA.únicamente.con.alimentación.por.la.parte.inferior.y.especificando.el.siguiente.código.al.realizar.el.pedido:.1SDA067148R1..Ics.=.65.kA. ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  75

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.1.14 .Interruptores.seccionadores.de.bastidor. abierto.Emax.DC.para.aplicaciones.hasta.1000 V CC Los.Emax./E.MS.son.interruptores.seccionadores.para.aplicaciones.hasta.1000 V CC.a.6300 A CC..Están.dis-ponibles.en.las.versiones.fija.y.extraíble,.tripolar.y.tetra-polar.. Al.conectar.tres.polos.en.serie.es.posible.alcanzar.una.tensión.nominal.de.750 V CC,.mientras.que.con.cuatro.polos.en.serie.el.límite.aumenta.hasta.1000 V CC. E1B/E MS E2N/E MS E3H/E MS E4H/E MS E6H/E MS Tensión.asignada.de.servicio. Ue [V] 750 1000 750 1000 750 1000 750 1000 750 1000 Tensión.asignada.soportada.a.impulsos. Uimp [kV] 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Tensión.asignada.de.aislamiento. Ui [V] 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Polos [N.º] 3 4 3 4 3 4 3 4 3 4 Intensidad.asignada.ininterrumpida. Iu [A] 800 1250 1250 3200 4000 [A] 1250 1600 1600 4000 5000 [A] 2000 2000 6300 [A] 2500 [A] 3200 Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración.durante.1.s,. Icw [kA] 20 20 25 25 40 40 65 65 65 65 Nota:.El.poder.de.corte.Icu.por.un.relé.de.protección.externo,.durante.un.máximo.de.500 ms,.es.igual.al.valor.de.Icw.(1.s). Los.rendimientos.a.750.V.son:para.E1B/E.MS.Icw.=.25.kApara.E2N/E.MS.Icw.=.40.kApara.E3H/E.MS.Icw.=.50.kA 76  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Para.gama.Tmax.XT.existe.una.oferta.de.producto.equivalente..Consultar.con.ABB. 8.2 . Relés.con.protección.diferencial.tipo.B 8.2.1 . Relés.con.protección.diferencial.RC223. y.RC.tipo.B El.relé.con.protección.diferencial.RC223,.puede.combi-narse. con. los. interruptores. automáticos. tetrapolares.Tmax.T3.y.T4.en.las.versiones.fija,.extraíble.o.enchufa-ble.(las.versiones.extraíble.y.enchufable.únicamente.para.T4),.y.el.relé.con.protección.diferencial.RC.de.tipo.B,.en.combinación. con. el. interruptor. automático. tetrapolar.Tmax.T3,.son.la.solución.más.avanzada.de.la.familia.de.relés.diferenciales.para.la.gama.Tmax..Su.funcionamiento.de.tipo.B.garantiza.la.sensibilidad.a.corriente.residual.de.defecto.con.componentes.de.co-rriente.alterna,.alterna.pulsante.y.continua..Además.de.las.señales.y.ajustes.característicos.del.relé.diferencial. "básico",. los. relés. RC223. y. RC. de. tipo. B.permiten. también. seleccionar. el. umbral. máximo. de.sensibilidad.a.la.frecuencia.residual.de.defecto.(3.pasos:.400.–.700.–.1000.Hz)..Por.tanto.es.posible.adaptar.el.dispositivo.con.protección.diferencial.a.los.distintos.requisitos.de.plantas.industria-les.para.responder.a.las.frecuencias.de.defecto.posibles.generadas.aguas.abajo.del.interruptor. Características eléctricas RC223 Tipo RC B Tensión.de.servicio.primaria [V] 110…500 110…500 Frecuencia.asignada [Hz] 45…66 45…66 Frecuencia.de.la.intensidad.de.defecto [Hz] 0-400-700-1000 0-400-700-1000 Intensidad.asignada.de.servicio [A] hasta.250.A.(225.para.T3) hasta.225.A Umbrales.de.disparo.ajustables [A] 0,03-0,05-0,1-0,3-0,5-1 0,03-0,05-0,1-0,3-0,5-1 Límites.de.tiempo.ajustables.sin.disparo.a.2∙I∆n [s] inst.-0,1-0,2-0,3-0,5-1-2-3 inst.-0,1-0,2-0,3-0,5-1-2-3 Potencia.absorbida 10.W.a.400.V 10.W.a.500.V RC223 Tipo.RC.B La. frecuencia. nominal. de. alimentación. es. siempre..50-60.Hz;.al.seleccionar.400-700-1000.Hz.el.dispositivo.es.sensible.a.la.detección.de.corrientes.de.defecto.has-ta.altas.frecuencias. ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  77

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.2.2 . Dispositivos.con.protección. diferencial.para.CA Los.dispositivos.con.protección.diferencial.garantizan.la.protección.de.las.personas.e.instalaciones.contra.de-fectos. a. tierra. y. riesgo. de. incendios.. Se. requiere. un.dispositivo.RCD.de.tipo.B.en.el.circuito.de.CA.en.ausen-cia.de.separación.eléctrica.entre.los.circuitos.de.CA.y.CC..Estos.dispositivos.permiten.economizar.y.mejoran.la.eficiencia.global.mediante.el.uso.de.convertidores.FV.sin. un. transformador. de. aislamiento. interno,. con. su.amplia.gama.de.accesorios,.los.dispositivos.están.ho-mologados.para.uso.internacional..Los.RCCB.F202.PV.B.y.F204.B.han.sido.concebidos.para.su.instalación.en.convertidores. FV. monofásicos. y. trifásicos.. Protegen.contra.el.riesgo.de.incendios.y.contra.corrientes.de.fuga..Los.dispositivos.diferenciales.adaptables.DDA202.B.y.DDA204.B.se.han.diseñado.para.instalaciones.con.con-vertidores.FV.monofásicos.y.trifásicos..Combinados.con.los. interruptores. magnetotérmicos. de. la. serie. S. 200,.garantizan. la. protección. de. personas. e. instalaciones.contra.incendios,.defectos.a.tierra,.sobrecargas.y.cor-tocircuitos. Características.técnicas.principales: F202 PV B, F204 B Normas.de.referencia: IEC/EN.61008,.IEC.62423,.DIN.VDE.0664.Pt.100 Intensidad.asignada..de.empleo: 25,.40,.63,.125.A Tensión.asignada..de.empleo: 230.….400.VCA Intensidad.asignada..de.sensibilidad: 30,.300,.500.mA Número.de.polos: 2,.4 Tipo: B,.B.S.(versión.selectiva) Montaje: carril.DIN.EN.60715.(35 mm).mediante.grapa.de.fijación Características.técnicas.principales: Dispositivos diferenciales adaptables DDA202 B, DDA203 B, DDA204 B Normas.de.referencia: IEC/EN.61,009.An..G,.IEC.60755 Intensidad.asignada..de.empleo: hasta.63.A Tensión.asignada..de.empleo: 230.….400.VCA Intensidad.asignada..de.sensibilidad: 30,.300.mA Número.de.polos: 2,.3,.4 Tipo: B,.B.S.(versión.selectiva) Montaje: carril.DIN EN 60715.(35 mm).grapa.de.fijación Accesorios.para.F202PV.B-.contacto.de.señalización/auxiliar 8.3 .Contactores. Serie ATensión.asignada.de.empleo.máx..1000 V CA.Intensidad.asignada:-..contactores.tripolares.de.25 A.a.2050 A.(AC-1.-.40 °C)-..contactores.tetrapolares.de.25.A.a.1000 A.(AC1.-.40 °C)Diseño.compacto.para.toda.la.gama:-.contactores.tripolares-.contactores.tetrapolares-.contactores.auxiliares Serie AF-GAFTensión.asignada.de.empleo.máx..1000 V CC.Intensidad.asignada:-..contactores.tripolares.GAF.de.275 A.a.2050 A.(3.polos. en.serie,.40.°C) -..contactores.tripolares.AF.de.250 A.a.2050 A.(hasta.850. V.CC,.3.polos.en.serie) 78  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.4 Interruptores.seccionadores.de.corte.en.carga Interruptores  seccionadores  de  corte  en  carga  OT para aplicaciones de corriente continua.Los.interruptores.seccionadores.OT.están.disponibles.de.16.A.a.32.A.hasta.1200.V.CC.y.de.200.A.a.600.A.hasta.1000 V CC..Sus.características.principales.inclu-yen:-. Indicación.de.la.posición.fiable-. Apertura.del.contacto.independiente.de.la.velocidad. de.operación -. Amplia.gama.de.accesorios-. Corte.omnipolar Características.técnicas.principales OT DC (16-40) OT (200-630) Normas.de.referencia IEC.EN.60947-3 Intensidad.nominal.In.[A] 16,25,32 200,.315,.400,.600 Número.de.polos.en.serie 3 4 5 6 Tensión.asignada.Ue.[V] 1000 1200 800 1000 Categoría.de.uso DC.21.A DC.21.B Temperatura.de.funcionamiento.[°C] -25…+45. -25…+45. Características.técnicas.principales OT (16-40) OT (200-400) Normas.de.referencia UL508 UL98 Intensidad.nominal.[A] 28 ,.55,.75 100,.200,.400 Número.de.polos.en.serie 8 4 Tensión.(CC).[V] 600 600 28.A.requiere.de.9.polos.conectados.en.serie Interruptores  seccionadores  de  corte  en  carga  OT para aplicaciones de corriente alternaLos.interruptores.seccionadores.OT.están.disponibles.de.16.A.a.3150.A.y.hasta.1000 V CA..Sus.características.principales.incluyen:-. Indicación.de.la.posición.fiable-. Apertura.del.contacto.independiente.de.la.velocidad. de.operación -. Amplia.gama.de.accesorios-. Corte.omnipolar Características.técnicas.principales OT (16-160) OT (200-2500) Normas.de.referencia IEC.EN.60947-3 Intensidad.nominal.(AC22).a.690.V. CA.In.[A] 16,.25,.40,.63,.80,. 100,.125,.160 200,.315,.400,.630,. 800,.1000,.1250,. 1600,.2000,.2500 Número.de.polos 3,.4 2,.3,.4 Tensión.asignada.Ue.hasta.[V] 690 1000 Categoría.de.uso AC.21...AC.23.A AC.21...AC.23.A Temperatura.de.funcionamiento.[°C] -25…+45. -25…+45. Características.técnicas. principales OT (16-80) OT (100-1200) Normas.de.referencia UL508 UL98 Intensidad.nominal.[A] 20,.30,.40,.80 100,.200,.400,.600,. 800,.1200 Número.de.polos 3,.4 3,.4 Tensión.(CA).[V] 600 600 ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  79

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Empleo.de.interruptores.seccionadores.S800.PV-M.en.CC Disposición.de.los.paneles.FV.en.sistemas.aislados.de.tierra 12 34 800 V c.c. 1200 V c.c. 12 34 56 78 Interruptor seccionador S800 PV-MEs.posible.utilizar.interruptores.seccionadores.S800.PV.M.en.redes.hasta.1200 V CC..El.S800 PV M.ha.sido.espe-cialmente.concebido.para.su.uso.en.aplicaciones.FV.. Las.características.del.interruptor.seccionador.son:-. diseño.compacto-. sin.declaramiento.hasta.60 °C-. desconexión.segura.de.todos.los.polos-. no.es.necesario.establecer.una.polaridad.preferente-. amplia.gama.de.accesorios-. posibilidad.de.motorización.(S800-RSU) Características.técnicas.principales: S800.PV-M Norma.de.referencia: IEC/EN.60947-3 Intensidad.nominal: 32,.63,.125.A Número.de.polos: 2,3,4 Tensión.nominal.Ue:(CC).bipolar 800.V (CC).tetrapolar 1200.V Intensidad.asignada.admisible.de.corta.duración.Icw:(CC).bipolar .800.V 1,5.kA (CC).tetrapolar .1200.V 1,5.kA Tensión.asignada.de.aislamiento: 1500 VCategoría.de.utilización: DC-21A Temperatura: -25…+60° Montaje:. carril.DIN.EN.60715.(35.mm) Accesorios:..bobinas.de.emisión,.bobinas.de.mínima. tensión,.contactos.de.señalización/auxiliares,.mando.reenviado.y.mando.motor. Interruptores  seccionadores  fusible  OS  hasta 690 V CA.Los.seccionadores.fusible.para.protección.contra.cor-tocircuitos.están.disponibles.para.los.tipos.de.fusibles.DIN,.BS,.NFC,.UL.y.CSA.de.16.a.25 A.Sus.características.principales.incluyen:-. Alto.poder.de.corte-. Indicación.de.la.posición.fiable-. Los.fusibles.no.pueden.sustituirse.cuando.el.interrup- tor.está.en.la.posición."ON" -. Corte.omnipolar Características.técnicas.principales. OS (32-160) OS (200-1250) Normas.de.referencia IEC.EN.60947-3 Intensidad.nominal.In.[A] 32,.63,.100,.125 200,.250,.315,.400,. 630,.800,.1000,. 1250 Número.de.polos 3,.4 3,.4 Tensión.asignada.Ue.[V] 690 690 Categoría.de.uso AC.23.A AC.23.A Temperatura.[°C] -25…+45. -25…+45. Características.técnicas.principales OS (60G-100G) OS (200G-1200G) Normas.de.referencia UL98 Intensidad.nominal.In.[A] 60,.100 200,.400,.600,. 800,.1200 Número.de.polos 3,.4 3,.4 Tensión.(CA).[V] 600 600 .Pendiente.de.UL 80  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 12 34 600 V c.c. 1200 V c.c. 12 34 56 78 100, 125 A 12 34 800 V c.c. 1200 V c.c. 12 34 56 78  80 A Diagrama.de.conexiones.de.una.planta.FV.aguas.abajo.de.las.cadenas S.284.UC.-.Sistema.IT Empleo.de.interruptores.magnetotérmicos.S800.PV-S.en.CC Disposición.de.los.paneles.FV.en.sistemas.aislados.de.tierra 8.5 Interruptores.automáticos.magnetotérmicos.modulares Interruptores  automáticos  magnetotérmicos  S280 UC ZLa. gama. S280. UC. de. interruptores. magnetotérmicos.incluye.un.imán.permanente.en.la.cámara.apagachispas.que.ayuda.a.extinguir.un.arco.eléctrico.hasta.484 V CC.con.Icu.=.4,5 kA..Sin.embargo,.este.hecho.establece.polaridad.en.el.inte-rruptor. automático,. con. lo. cual,. la. alimentación. debe.conectarse.específicamente.a.uno.de.los.lados.del.inte-rruptor.La.conexión.correcta.entre.la.cadena.y.el.inversor.puede.consultarse.en.el.diagrama.correspondiente. Características.técnicas.principales: S280.UC.Z Normas.de.referencia: IEC/EN.60898,..IEC/EN.60947-2 Intensidad.nominal: 0,5...63.A Tensión.asignada: 220/400.V Número.de.polos: 1,2,3,.4.P Tensión.de.empleo.máxima.(CC):. 4P.484.V.Poder.asignado.de.corte.último.en.cortocircuito.Icu: 6/4,5.kA Curva.de.disparo:. Z.3.In.=.Im.=.4,5.In Temperatura: -25...+55.°C. Montaje: carril.DIN.EN.60715..(35.mm).mediante.dispositivo.a.presión Interruptores  automáticos  magnetotérmicos  S800 PV-SLos.interruptores.magnetotérmicos.S800.PV-S.pueden.utilizarse.en.redes.hasta.1200 V CC..El.S800.PV-S.ha.sido.especialmente.diseñado.para.su.uso.en.aplicaciones.FV,.ya.que.extingue.de.manera.segura.arcos.en.CC.en.caso.de.doble.falta.a.tierra.Las. características. principales. de. los. interruptores..S800.PV-S.son: -. no.es.necesario.establecer.una.polaridad.preferente-. independencia.de.la.polaridad-. amplia.gama.de.accesorios-. posibilidad.de.motorización.(S800-RSU) Características.técnicas.principales:. S800.PV-S Norma.de.referencia:. IEC/EN.60947-2 Intensidad.nominal:. 10…80 100,.125.A Número.de.polos: 2,.3,.4 Tensión.asignada.Ue:(CC).bipolar 800.V 600.V (CC).tetrapolar 1200.V 1200.V Poder.asignada.de.corte.último.Icu:(CC).bipolar . 800.V 5.kA (CC).tetrapolar 1200.V 5.kA Tensión.asignada.de.aislamiento: 1500.VCurva.de.disparo:. 4.In.=.Im.=.7.In Categoría.de.utilización: A Temperatura: -25…+70 °C Montaje:. .carril.DIN.EN.60715.(35.mm) Accesorios:..bobinas.de.emisión,.bobinas.de.mínima. tensión,.contactos.de.señalización/auxiliares,.mando.reenviado.y.mando.motor Paneles solares Inversor – + – + 1 2 3 4 5 6 7 8 ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  81

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.6 Protectores.contra.sobretensiones Protectores contra sobretensiones OVR PVABB. ofrece. una. amplia. gama. de. protectores. contra.sobretensiones.expresamente.concebidos.para.sistemas.fotovoltaicos..Gracias.a.la.desconexión.térmica.específica.para.siste-mas.fotovoltaicos,.los.equipos.están.protegidos.en.caso.que.se.alcance.el.final.de.la.vida.útil.del.descargador.. Las.características.principales.de.los.protectores.contra.sobretensiones.OVR.PV.son:-. una. corriente. continua. soportada. ( Iscwmpv). hasta. 100 A.sin.protección.de.seguridad.adicional -. cartuchos.enchufables.para.un.mantenimiento.sencillo-. contacto.auxiliar.con.la.versión."TS"-. configuración."Y".para.una.mejor.protección-. sin.riesgo.si.la.polaridad.se.invierte Características.técnicas.principales: OVR.PV Normas.de.referencia: IEC.61643-1./.EN.61643-11/.UTE.61.740-51 Características.eléctricasTipo.de.red:. sistemas.fotovoltaicos Tipo:. 2 Intensidad.de.descarga.máxima.Imax:. 40.kA Tiempo.de.respuesta: 25.ns Corriente.residual: .1.mA. Grado.de.protección: IP20 600 1000 Capacidad.de.resistencia.a.cortocircuito.en.CC.Iscwpw: 100.A Montaje: carril.DIN.EN.60715..(35.mm).mediante.grapa.de.fijación Protección.de.seguridad:intensidad.Icc. .100.A no.se.requiere intensidad.Icc. .100.A fusible.E90.PV.10.A.o.S802PV-S10.(OVR.PV.600).y.S804PV-S10.(OVR.PV.1000) Características.mecánicas:Terminales.L/PE:. rígido 2,5…25.mm 2 . flexible 2,5…16.mm 2 Par.de.apriete.L: 2,80.N·m Indicador.de.estado: sí Contacto.por.señalización.remota: versiones.TS Tipo 1.NA/NC Espec..mínima 12.V.CC.-.10.mA Espec..máxima 250.V.CA.-.1.A Sección.del.cable 1,5.mm 2 . Temperatura.servicio: -40...+80 °C Temperatura.almacenamien-to: 40...+80.°C Altitud.máxima: 2000 m Material.de.la.carcasa: PC.RAL.7035 Resistencia.al.fuego.UL94: V0 Intensidad nominal de descarga por polo In [kA] Tensión máxima del sistema Ucpv [V CC] Capacidad de resistencia a cortocircuito en CC Iscwpw (A) Nivel de protección (L-L/L-PE) [kV] Contacto de señalización Descripción del tipo 20 670 100 2,8./.1,4 - OVR.PV.40.600 20 670 100 2,8./.1,4 integrado OVR.PV.40.600.P.TS 20 1000 100 3,8 - OVR.PV.40.1000 20 1000 100 3,8 integrado OVR.PV.40.1000.P.TS 82  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Protectores contra sobretensiones OVR T2Una. protección. eficiente. para. un. sistema. fotovoltaico.implica.proteger.también.el.lado.CA,.en.el.lado.de.carga.del.inversor,.contra.sobretensiones..Los.productos.de.la.gama.OVR.T2.son.la.solución.ideal,.garantizando.la.continuidad.del.servicio.y.protegiendo.la.funcionalidad.de.los.sistemas. Entre.las.principales.características.de.la.gama.OVR.T2.se.encuentran:-..instalación.en.el.lado.de.alimentación.de.los.disposi- tivos.con.protección.diferencial.(disposiciones."3+1".y."1+1") -..mantenimiento. simplificado. gracias. a. los. cartuchos. enchufables.(versión.P) -..seguridad.mejorada.gracias.a.la.reserva.de.funciona- miento.(versión.S) -..supervisión.constante.del.estado.del.dispositivo.me- diante.los.contactos.de.señalización.integrados.(versión.TS) Todos. los. protectores. contra. sobretensiones. OVR. de..tipo.2.están.coordinados.a.una.distancia.mínima.de.1.m. Características.técnicas.principales:.. OVR.T2Norma.de.referencia:.. IEC.61643-11 Tipo:. 2 Intensidad.de.descarga.máxima.Imax:.. 40.kATensión.de.empleo.máxima:. Uc.275.V Contacto.por.señalización.remota:. versiones."TS"Montaje:..carril.DIN.EN.60715.(35.mm).grapa.de.fijación Polos Sistema de distribución Descripción del tipo 3+N TT.y.TN-S OVR.T2.3N.40.275s.P 1+N TT.y.TN-S OVR.T2.1N.40.275s.P 3 TN-C OVR.T2.3L.40.275s.P 8.7 Bases.portafusibles.seccionadoras E 90 PVLa.serie.E.90.PV.de.bases.portafusibles.seccionadoras.ha.sido.concebida.para.una.tensión.de.corriente.continua.de.1000 V.con.la.clase.de.uso.DC-20B..La.serie.E.90.PV.se.emplea.específicamente.para.la.pro-tección.de.sistemas.fotovoltaicos.contra.sobrecargas.y.proporciona.una.solución.fiable,.compacta.y.económicagracias.a.los.fusibles.cilíndricos.de.10,3.x.38 mm..Las.principales.características.de.las.bases.portafusibles.seccionadoras.E.90.PV.son:-..Apertura.del.mando.hasta.90°.para.facilitar.la.inserción. del.fusible.horizontal.incluso.con.guantes.o.con.el.pul-gar -..Abierto.sólo.gana.17 mm.con.respecto.a.su.posición. cerrada -..Terminales.de.25.mm 2 .de.caja.para.permitir.una.mejor. fijación.del.cable -..Completamente. compatible. con. destornilladores.. eléctricos -..Tornillos. pozidriv. para. destornilladores. planos. y. de. estrella -..Bloqueable. en. posición. abierta. mediante. candado. común,.para.garantizar.la.seguridad.de.los.trabajos.de.mantenimiento -..Se.puede.precintar.en.posición.cerrada.para.evitar.usos. indebidos -..Cámaras.de.refrigeración.y.ranuras.de.ventilación.para. garantizar.la.disipación.del.calor -..Versiones.disponibles.con.indicador.luminoso.de.fusión. Cuando.los.E.90.PV.se.instalan.en.batería,.el.indicador.de.fusión.de.fusible.permite.una.fácil.detección.del.polo.en.que.debe.sustituirse.el.cartucho.fundido..Gracias.al.LED.rojo.de.la.maneta,.el.usuario.puede.com-probar.si.el.fusible.funciona.o.está.fundido. Características.técnicas.principales:. E.90/32.PV Norma.de.referencia:. IEC.EN.60947-3 Tensión.de.servicio.asignada:. 1000.V.Categoría.de.uso:. DC-20B Fusible:. 10.x.38.mm ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  83

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Polos Intensidad nominal In [A] Módulos Descripción del tipo 1 32 1 E.91/32.PV 1 32 1 E.91/32.PVs 2 32 2 E.92/32.PV 2 32 2 E.92/32.PVs s: versión con LED indicador de fusión de fusible 8.8 Fusibles.cilíndricos Fusibles cilíndricos E9F PVLa.gama.E.9F.PV.de.fusibles.cilíndricos.ha.sido.especí-ficamente.diseñada.para.la.protección.de.circuitos.de.corriente.continua.con.tensiones.hasta.1000 V..Estos.fusibles,.disponibles.en.tamaño.10,3.x.38.mm.para.valores. de. intensidad. nominal. de. hasta. 30. A,. son. la.mejor.solución.para.la.protección.de.las.stings,.inverso-res.y.descargadores.en.sistemas.fotovoltaicos. Características.. E.9F.PV técnicas.principales:.Norma.de.referencia:. ROHS.2002/98/CE Tensión.nominal:. 1000.V.CC Intensidad.nominal:. 1…30.A Poder.de.corte:. 50.kA Poder.de.corte.mínimo:. .de.1.A.a.7.A.=.1,3.x.In,.de.8.A.a.30.A.=.2,0.x.In Dimensiones:. 10,3.x.38.mm Peso:. 7.g 8.9 Monitores.de.aislamiento Monitores de aislamiento ISL-A 600La.gama.ISL.protege.los.circuitos.IT.monitorizando.el.aislamiento.a.tierra.aguas.abajo.del.inversor.En.las.plantas.fotovoltaicas,.donde.la.continuidad.del.servicio.es.relevante,.se.puede.instalar.un.dispositivo.de.monitorización.del.aislamiento.para.evitar.fallos.y.reducir.el.mantenimiento,.acortando.así.el.plazo.de.retorno.total.de.la.inversión..No.se.requiere.suministro.auxiliar. Características.. ISL-A.600 técnicas.principales:.Norma.de.referencia:. IEC.61557-8 Tensión.asignada:. 600.V.CC Tipo.de.red:. IT Ajuste.del.umbral.de.disparo:. de.30.a.300 kΩRelé.de.salida:. 1.NA-C-NC Relé.a.prueba.de.fallos:. sí. Módulos.DIN:. 6 "TEST".y."RESET":..local.y.remotamente.pulsando.un. botón Indicación.visual.del.polo.defectuosoMontaje:..carril.DIN.EN.60715.(35.mm).mediante.grapa. de.fijación Intensidad nominal In [A] Descripción del tipo Unidades 1 E.9F1.PV 10 2 E.9F2.PV 10 3 E.9F3.PV 10 4 E.9F4.PV 10 5 E.9F5.PV 10 6 E.9F6.PV 10 7 E.9F7.PV 10 8 E.9F8.PV 10 9 E.9F9.PV 10 10 E.9F10.PV 10 12 E.9F12.PV 10 15 E.9F15.PV 10 20 E.9F20.PV 10 25 E.9F25.PV 10 30 E.9F30.PV 10 Tipo.de.corriente:. CC Intensidad.asignada:. 32.A Consumo.máximo:. 3.W. Valores.del.par.de.apriete:. PZ2.2-2,5.N·m Sección.de.los.terminales:. 25.mm 2 Grado.de.protección:. IP20 Precintable.(pos..abierto):. sí Precintable.(pos..cerrado):. sí Montaje:. carril.DIN.EN.60715..(35.mm).mediante.grapa.de.fijación 84  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.10 Contadores.para.CA.ODINsingle,.DELTAmax Los.contadores.de.carril.DIN.miden.la.energía.eléctrica.producida.en.una.instalación.fotovoltaica..Pueden.integrarse.sencillamente.en.sistemas.de.alma-cenamiento. de. datos. medidos. mediante. adaptadores.de.comunicación.serie..Los.dispositivos.están.homologados.según.la.Directiva.Europea.sobre.Instrumentos.de.Medida.(MID).2004/22/EC.e.IEC. Contadores.ODINsingleTienen.una.anchura.de.sólo.2.módulos.DIN.y.son.fáciles.de.usar.(no.se.requiere.configuración)..Son.comunicables.mediante.un.adaptador.de.comuni-cación.serie.(SCA)..Existe.tambien.una.versión.con.contador.parcial.reini-ciable. Los.tipos.DELTAmaxEstán.disponibles.en.versiones.para.medición.monofá-sica.y.trifásica..Permiten.la.medición.de.energía.activa.o.combinada.(activa.y.reactiva).Los.DELTAmax.funcionan.bidireccionalmente,.midiendo.tanto.la.energía.importada.como.la.exportada.Son.comunicables.a.través.de.su.interfaz.de.comunica-ción.integrada.o.a.través.de.un.adaptador.de.comuni-cación.serie.(SCA).Funciones.de.E/S.y.reloj.integrado.para.registro.y.control.de.datos. Características.técnicas.principalesODINsingle.Medición.monofásicaNormas.de.referencia.IEC.62052-11,.IEC.62053-21,.EN.50470-1,.EN.50470-3Energía.activa,.clase.de.precisión:. B.(MID.Cl..1)Medición.directa:. hasta.65.A Salida.de.impulsos.opcionalComunicación.IR.para.SCAMemoria.EEPROM.de.seguridadMontaje:..carril.DIN.EN.60715.(35.mm).mediante.grapa. de.fijación DELTAmax.Energía.activa.y.reactiva,.clase.de.precisión:.B.(MID.Cl..1)Medición.directa:. hasta.80.A Medición.de.transformador:. para.1,.2.o.5 A Amplio.gama.de.tensiones:. 100…500 V Medición.en.4.cuadrantes,.importación.+.exportaciónInstrumentación,.perfiles.de.cargademanda.máx.,.THDControl.de.instalación.automáticaVersiones.de.tarifa:. 1,.2.o.4 Montaje:..carril.DIN.EN.60715.(35.mm).mediante.grapa. de.fijación N L1 L1 20 21 3 1 11 L1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 L2 L3 N PE 11 S1 S2 P1 P2 L1 L2 L3 PEN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 S1 S2 P1 P2 kWh 20 21 DAB12000 Sistema trifásicosin neutro DAB13000 Sistema trifásico con neutro Contador de energía activade salida de impulsos ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  85

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.11 Cuadros.de.distribución. Serie Gemini.Características.técnicas.principales:.Gemini.IP66ProtecciónGrado.de.protección:. IP66.(IEC.EN.60529) Clase.de.aislamiento:. II. ResistenciaMaterial:. termoplástico.moldeado.de.inyección.mixta Resistencia.al.calor.y.al.fuego:.hasta.750.°C.(IEC.EN. 60695-2-11) Resistencia.a.golpes:. IK10.(IEC.EN.50102) Protección.contra.productos.químicos.y.los.elementos:. agua,.soluciones.salinas,.ácidos,.bases,.aceites.minerales,.rayos.UV Temperatura.de.servicio:. -25.°C…+100.°C Tamaño. Externo An.x.Al.x.P.(mm) Interno An.x.Al.x.P.(mm) Núm..máx. módulos.DIN 1. 335.x.400.x.210. 250.x.300.x.180. 24.(12.x.2) 2. 460.x.550.x.260. 375.x.450.x.230. 54.(18.x.3) 3. 460.x.700.x.260. 375.x.600.x.230. 72.(18.x.4) 4. 590.x.700.x.260. 500.x.600.x.230. 96.(24.x.4) 5. 590.x.855.x.360. 500.x.750.x.330 120.(24.x.5) 6 .840.x.1005.x.360. 750.x.900.x.330 216.(36.x.6) FuncionamientoTensión.asignada.de.aislamiento:.1000.V.CA.–.1500.V.CCFlexibilidad.An.x.Al.x.P,.dimensiones.externas:. 6.tamaños.de.335.x.400.x.210.mm.a.840.x.1005.x.360.mm,.módulos.DIN.de.24.a.216 Instalación:. montaje.a.presión.de.todos.los.componentes Normas,.calidad,.entorno:. IEC.EN.50298,.IEC.23-48,.IEC.23-49,.IEC.60670,.IEC.EN.60439-1..Completamente..reciclable 86  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.12 Cajas.aislantes.para.montaje.en.pared. Serie EuropaLas.cajas.aislantes.para.montaje.en.pared.de.la.serie.Europa. cuentan. con. protección. IP65,. lo. que. las. hace.ideales.para.instalación.en.exteriores..Ello.significa.que.pueden.utilizarse.para.construir.cajas.de.conexión.en.el.lado.de.carga.de.cadenas.fotovoltaicas.Las.características.principales.de.las.cajas.aislantes.de.pared.de.la.serie.Europa.incluyen:.-..aislamiento.de.clase.II-..fabricación.en.material.termoplástico.autoextinguible. capaz. de. soportar. el. calor. extremo. y. fuego. hasta.960 °C.(prueba.de.hilo.incandescente).en.cumplimien-to.de.las.normas.IEC.60695-2-11 -..temperatura.de.instalación:.-25 °C.a.+60 °C-..tensión.nominal.de.aislamiento:.1000.V.CA;.1500.V.CC-..resistencia.a.golpes:.20.julios.(grado.IK10)-..bastidor. de. soporte. de. carril. DIN. extraíble. para. un. cableado.más.cómodo.del.banco. Pueden.desmontarse.(y.volver.a.montarse.mediante.un.mecanismo.de.encaje.a.presión).para.que.sea.más.fácil.el.cableado.-. es. posible. instalar. aparamenta. de. 53,. 68. y. 75. mm... de.profundidad-. modelos.con.4.o.más.módulos.equipados.con.bridas. rígidas.y.bimateria.para.una.inserción.más.sencilla.de.tubos.y.cables -. cumplen.las.normas.IEC.23-48,.IEC.23-49.e.IEC.60670. 8.13 Cajas.de.concentración Grado de protección: IP65ABB.también.proporciona.cajas.con.frontal.ciego.IP65.de.policarbonato.que.son.idóneas.para.instalaciones.en.exteriores. Las. características. principales. de. las. cajas. de..concentración.son:-..aislamiento.de.clase.II-. fabricación.en.material.termoplástico.autoextinguible. capaz.de.soportar.el.calor.extremo.y.el.fuego.hasta..960.°C.(prueba.de.hilo.incandescente).en.cumplimien-to.de.las.normas.60695-2-11 -. temperatura.de.instalación:.-25.°C.a.+60 °C-..tensión.nominal.de.aislamiento:.1000.V.CA;.1500.V.CC-..resistencia.a.golpes:.20.julios.(grado.IK10)-..cumplen.las.normas.IEC.23-48.e.IEC.60670 Descripción.del.tipo Dimensiones Caja.aislante.IP65.P/gris.humo.4M 140.x.220.x.140 Caja.aislante.IP65.P/gris.humo.8M. 205.x.220.x.140 Caja.aislante.IP65.P/gris.humo.12M 275.x.220.x.140 Caja.aislante.IP65.P/gris.humo.8M.1.fila. 380.x.220.x.140 Caja.aislante.IP65.P/gris.humo.24M.2.filas. 275.x.370.x.140 Caja.aislante.IP65.P/gris.humo.36M.2.filas. 380.x.370.x.140 Descripción.del.tipo Dimensiones. Caja.IP65.PC. 140.x.220.x.140 Caja.IP65.PC. 205.x.220.x.140 ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  87

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.14 Inversores. Inversores centrales PVS800 100 a 500 kW Los.inversores.centrales.ABB.son.óptimos.para.plantas.fotovoltaicas,.medianas.y.grandes,.instaladas.en.edificios.comerciales.e.industriales..Estos.inversores.equipados.con.dispositivos.de.protección.mecánicos.y.eléctricos.han.sido.concebidos.para.garantizar.un.funcionamiento.duradero.y.fiable.durante.un.mínimo.de.20.años..Los.inversores. ABB. sin. transformador. permiten. diseñar.plantas.FV.combinando.inversores.de.diferentes.poten-cias.nominales.conectados.de.forma.centralizada.a.la.red.de.media.tensión..En.ciertas.condiciones,.la.topolo-gía. del. inversor. central. ABB. permite. la. conexión. en.paralelo.directamente.en.el.lado.CA,.conectándose.a.la.red. a. través. de. un. único. transformador.. Esto. permite.prescindir.del.uso.de.un.transformador.para.cada.inver-sor.central,.ahorrando.así.costes.y.espacio..Sin.embar-go,. en. sistemas. donde. el. lado. CC. está. conectado. a.tierra,. debe. emplearse. una. bobina. específica. para. el.inversor.en.el.transformador.o.un.transformador.inde-pendiente.. Las.ventajas.de.los.inversores.PVS800.son:-. alta.eficiencia.y.larga.vida.útil;.-. diseño.modular.y.compacto;-. corrección.del.factor.de.potencia;-. instalación.rápida.y.sencilla;-. gama. completa. de. opciones. de. comunicación. de. datos,.incluida.la.monitorización.remota; -. servicio.durante.el.ciclo.de.vida.del.producto.a.través. de.la.red.de.servicio.global.de.ABB. Diseño y conexión a la red del inversor central ABB controlador  y monitor Filtro EMC  Filtro EMC  filtro controlador  y monitor Filtro EMC  Filtro EMC  filtro 3 3 M M M M Opcional Inversor PVS800 Inversor PVS800 También.disponibles.inversores.PVS.300.de.3,3.a.8.KW..Consultar.con.ABB. 88  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Inversor.central Inversor.central Inversor.central Inversor.central Transformadores. de media.tensión 20.kV Trifásico Modbus Bus.de.campo PC.local PC.remoto Internet: NETA-01 Paneles .solar es .250 .kWp Paneles .solar es .250 .kWp Paneles .solar es .250 .kWp Paneles .solar es .250 .kWp PVS800-57-0100kW-A PVS800-57-0250kW-A PVS800-57-0500kW-A Entrada.(CC) Potencia.máxima.recomendada.P pv .[kW] 120 300 600 Rango.de.tensión.U MPP .[V] 450-750 Tensión.máxima.U MAX .[V] 900 Intensidad.máxima.I MAX .[A] 245 600 1200 Salida.(CA) Potencia.nominal.P n .[kW] 100 250 500 Intensidad.nominal.I n .[A] 195 485 965 Tensión.de.servicio.de.la.red.(+/-10%).[V]. 1) 300 Frecuencia.de.la.red.[Hz]. 1) 50/60 Distorsión.armónica.de.la.intensidad.de.red. 2) .3% Corrección.del.factor.de.potencia Sí Sistema.de.distribución.de.la.red TN.e.IT Eficiencia Eficiencia.máxima. 3) 98,0% 98,0% 97,8% Euro-eta. 3) 97,5% 97,6% 97,4% Autoconsumo Consumo.durante.el.funcionamiento.P día .[W] .350 .300 .600 Consumo.en.modo.espera.P noche .[W] .aprox..55 Tensión.auxiliar.externa.[V] 230.(50.Hz) Límites ambientales Grado.de.protección IP22/IP42. 4) Temperatura.ambiente.(valores.nominales). 5) -20 °C.a.+40 °C Temperatura.ambiente.máxima. 6) +50 °C Humedad.relativa,.sin.condensación. 15%.a.95% Altitud.máxima.(sobre.el.nivel.del.mar).[m]. 7) 2000 Protecciones Monitorización.contra.defecto.a.tierra Sí Monitorización.de.la.red Sí Polaridad.inversa.de.CC Sí Cortocircuito.de.CA Sí Sobretensión,.sobrecarga.y.sobrecalentamiento.CC,.CA Sí Interfaz.de.usuario.y. comunicaciones Interfaz.de.usuario.local Panel.de.control.local.ABB Conectividad.de.bus.de.campo Modbus,.Profibus,.Ethernet . . . 1) .Rango.adaptable.a.la.normativa.específica.del.país 2) .A.la.potencia.nominal 3) .Medido.sin.consumo.de.potencia.auxiliar.UMPP.=.450V 4) .Opcional Datos técnicos y tipos Esquema de transmisión de datos del inversor central ABB 5) .No.se.permite.escarcha..Puede.requerir.un.sistema.de.calefacción.opcional. 6) .Declasamiento.de.potencia.por.encima.de.40 °C 7) .Declasamiento.de.potencia.por.encima.de.1000 m ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  89

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.15 Bloques.de.terminales Conformidad. con. las. normas. IEC. 60947-7-1,. IEC..60947-7-2Interconexiones.en.paralelo.disponiblesMaterial.autoextinguible.V0 Conexión de tornilloTensión:.máx..1000.VIntensidad:.máx..415.ASección:.máx..240.mm 2 .Conexión autodenudante.(sistema.ADO)Tensión:.máx..1000.VIntensidad:.máx..32.ASección:.máx..4.mm 2 Disponible.también.en.la.versión.borna-mordaza.ADO Conexión de resorteTensión:.máx..800.VIntensidad:.máx..125.ASección:.máx.35.mm 2 Serie SNKConexión.de.tornilloTensión:.máx..1000.VIntensidad:.máx..232.ASección:.máx.95.mm 2 8.16 Motores Motores asíncronos de baja tensión.Motores.de.aluminioDisponibles.en.versión.estándar.o.con.autofrenadoPotencia:.de.0,06.kW.a.1,1.kWPolos:.2,.4,.6,.8Tensión:.hasta.690.VProtección:.IP55 Principales.ventajas:-..gran.fiabilidad-..mantenimiento.reducido-..para.el.funcionamiento.en.condiciones.extremas Motores sin escobillas serie 9CTransductor.de.realimentación.absoluto.Freno.de.emergencia.Sobrecarga:.hasta.4.veces.el.valor.nominal.Par.de.arranque:.hasta.90.N·mDimensiones.reducidas Principales.ventajas:-.dimensiones.compactas.-.grado.de.protección.IP65-.rotación.uniforme.a.bajas.revoluciones-.pares.de.arranque.elevados 90  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas 8.17 Convertidores.de.frecuencia ACS355 – Convertidor para maquinaria generalPotencia:.0,37....22.kW ACSM1 – Convertidor para maquinaria de alto rendi-mientoPotencia:.0,75....110.kW 8.19 Subcuadros.de.distribución La.oferta.ABB.para.aplicaciones.FV.se.completa.con.una.gama.de.cuadros.de.distribución.para.campos.listos.para.ser.instalados..Estos.cuadros.consisten.en.envolventes.con. clase. de. aislamiento. II. equipados. con. todos. los.dispositivos.de.protección.y.desconexión.necesarios. Caja aislante serie Europa, 8 módulos, IP651 cadena10.A,.500.V:Interruptor.magnetotérmico:.. S284.UC.Z10 Protector.contra.sobretensiones.OVR.PV.40.600.P.16.A,.500.V:Interruptor.seccionador:... OT16F4N2 Protector.contra.sobretensiones:..OVR.PV.40.600.PSeccionador.con.fusible:... E.92/32.PV . . . . 10.A,.800.V Interruptor.magnetotérmico.. S802PV-S10 Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.P 8.18 Plataformas.PLC CPU AC5002. interfaces. serie. integradas,. configurables. mediante.RS232/RS485.Pantalla.integrada.para.diagnóstico.y.estado.Posibilidad. de. expansión. local. hasta. 10. módulos. de.expansión. locales. y. funcionamiento. simultáneo. hasta..4.módulos.de.comunicación.externos.en.cualquier.com-binación.deseada.Opcional:.tarjeta.SD.para.almacenamiento.de.datos.y.copia.de.seguridad.del.programa.También.puede.utilizarse.como.esclavo.en.Profibus.DP,.CANopen.y.DeviceNet.mediante.FieldBusPlug.Disponible.con.puertos.Ethernet.integrados. Caja aislante serie Europa, 12 módulos, IP652 cadenas16.A,.500.V:Interruptor.magnetotérmico.S284.UC.Z16Protector.contra.sobretensiones.OVR.PV.40.600.P 16.A,.500.V:Interruptor.seccionador.OT16F4N2Protector.contra.sobretensiones.OVR.PV.40.600.PSeccionadores.con.fusible.E.92/32.PV.para.cada.cadena 16.A,.800.V:Interruptor.magnetotérmico.S802PV-S16Protector.contra.sobretensiones.OVR.PV.40.1000.P ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  91

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C 8 Soluciones ABB para aplicaciones fotovoltaicas Caja aislante serie Europa, 18 módulos, IP653 cadenas25.A,.750.V:Interruptor.seccionador.. . OT25F8 Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para... . . . . cada.cadena 32.A,.800.V:Interruptor.magnetotérmico:. S802PV-S32 Protector.contra.sobretensiones:..OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible:.. E.92/32.PV Caja aislante serie Europa, 36 módulos, IP654 cadenas32.A,.750.V:Interruptor.seccionador.. . OT40F8 Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.. . . . . . para.cada.cadena 32.A,.800.V:Interruptor.seccionador.. . S802PV-M32 Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para... . . . . cada.cadena 40.A,.800.V:Interruptor.magnetotérmico.. S802PV-S40 Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para... . . . . cada.cadena Armario aislante Gemini, tamaño 1 IP665 cadenas50.A,.800.V:Interruptor.seccionador.. . T1D.160.PV Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para... . . . . cada.cadena 50.A,.800.V:Interruptor.magnetotérmico.. S802PV-S50 Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para... . . . . cada.cadena Armario aislante Gemini, tamaño 2 IP666 cadenas63.A,.800.V:Interruptor.seccionador.. . T1D.160.PV Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para.cada.cadena 63.A,.800.V:Interruptor.magnetotérmico.. S802PV-S63 Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para.cada.cadena 8 cadenas80.A,.1000.V:Interruptor.seccionador.. . T1D.160.PV Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para.cada.cadena 80.A,.1000.V:Interruptor.magnetotérmico.. S804PV-S80 Protector.contra.sobretensiones.. OVR.PV.40.1000.PSeccionadores.con.fusible.. E.92/32.PV.para.cada.cadena 92  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico

Anexo A: Nuevas tecnologías de panel ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  93 Anexo A: Nuevas tecnologías de los paneles A.1 .Tecnologías.emergentes Algunas.nuevas.tecnologías.son.objeto.de.investigación.y. desarrollo.. Estas. tecnologías. emergentes. pueden.dividirse.en.dos.tipologías.en.función.del.concepto.en.que.se.basan:.•.bajo.coste,.lo.que.incluye.células.sensibilizadas.con. colorante,.células.orgánicas.y.células.híbridas.basa-das. en. nanocompuestos. inorgánicos-orgánicos.(DSSC); •.alta.eficiencia,.lo.que.incluye.distintos.enfoques.para. conseguir.células.que.puedan.superar.el.límite.teóri-co. de. eficiencia. de. conversión. solar. para. una. sola.unión,.es.decir,.el.31%.sin.concentración.y.el.40,8%.a.la.máxima.concentración.posible.(OSC). Las  “células  solares  sensibilizadas  con  colorante”.(DSSC.o.células."Grätzel",.en.honor.a.su.inventor.–dye.sensitized. solar. cells). consisten. en. una. subcapa. de.vidrio.o.plástico.con.los.siguientes.elementos.deposi-tados.uno.sobre.otro:.un.electrodo.conductor.transpa-rente.de.capa.fina,.una.capa.de.nanocristal.poroso.del.semiconductor.de.dióxido.de.titanio.(Ti0 2 ),.moléculas. de.colorante.(compuestos.metálicos-orgánicos.de.ru-tenio).distribuidas.por.la.superficie.de.TiO 2 ,.un.electro- lito.formado.por.un.disolvente.orgánico.y.una.pareja.de.redox.como.yoduro/trióxido.y.un.contraelectrodo.cata-lizado.por.platino..A.diferencia.de.lo.que.ocurre.en.las.células.tradiciona-les,.la.función.de.absorción.de.luz.solar.y.generación.de.cargas.eléctricas.se.separa.de.la.función.de.trans-porte.de.cargas..De.hecho,.las.moléculas.de.colorante.absorben.luz.y.crean.parejas.electrón-hueco,.los.elec-trones.se.inyectan.en.el.TiO 2 .y.se.transportan.hasta.el. área.de.contacto,.y.la.pareja.redox.repone.el.colorante.del.electrón.cedido.mediante.el.cierre.del.circuito.inter-no.con.el.electrodo.posterior.(de.donde.se.extraen.los.electrones.de.los.circuitos.externos)..La.principal.ven-taja.de.esta.tecnología.viene.dada.por.la.posibilidad.de.depositar. los. distintos. materiales. en. un. área. grande.mediante. procesos. de. bajo. coste;. sin. embargo,. las.células.de.este.tipo.presentan.eficiencias.de.conversión.bajas.( .11%).y,.sobre.todo,.cuentan.con.pocos.años.de.estabilidad.ante.la.exposición.a.agentes.atmosféri-cos.y.radiación.solar.Se.espera.que.los.costes.de.producción.lleguen.a.ser.de.alrededor.de.0,5 €/W. Las. “células  solares  orgánicas”. (OSC. -. organic. solar.cells).consisten.en.un.electrodo.conductor.transparen-te.(ITO.sobre.vidrio.o.plástico),.un.material.activo.cons-tituido.por.moléculas.orgánicas.o.polímeros.y.un.con-traelectrodo.metálico..En.la.OSC,.la.absorción.de.luz.solar.y.la.liberación.de.cargas.eléctricas.tiene.lugar.a. través.del.material.orgánico,.que.a.su.vez.es.respon-sable. del. transporte. de. las. cargas. generadas. por. el.efecto.fotovoltaico.a.los.electrodos.Las.células.orgánicas.más.eficientes.(aunque.sólo.al-canzan.algún.punto.porcentual).se.inspiran.en.la.foto-síntesis.de.la.clorofila:.utilizan.una.mezcla.de.compues-tos.como.pigmentos.vegetales,.p. ej..las.antocianinas.derivadas.de.los.frutos.del.bosque,.o.los.polímeros.y.las.moléculas.sintetizados.para.maximizar.la.absorción.de.radiación.solar. En.las.“células híbridas”,.el.material.activo.puede.ser.una.mezcla.de.moléculas.orgánicas.y.nanopartículas.de.compuestos.inorgánicos.(p. ej..nanotubos).Los.semiconductores.orgánicos.poseen.las.propieda-des.necesarias.para.alcanzar.a.medio.o.largo.plazo.el.objetivo.de.producir.paneles.FV.a.bajo.coste,.ya.que.pueden.sintetizarse.y.luego.depositarse.a.una.tempe-ratura.baja.y.con.un.coste.industrial.reducido,.en.un.área.grande.también.en.subcapas.flexibles..Actualmen-te,.la.gran.limitación.de.esta.tipología.de.célula.es.su.eficiencia.de.conversión.( .7%)..Además,.deben.reali-zarse.estudios.acerca.de.la.estabilidad.y.la.vida.útil.de.estos.dispositivos..Las. actividades. sobre. alta. eficiencia. en. curso. tienen.como.principal.objetivo.la.producción.de.varios.dispo-sitivos.posicionados.en.serie,.en.los.que.cada.una.de.las.uniones.se.diseña.y.ejecuta.con.un.material.espe-cífico.para.la.fotogeneración.en.un.intervalo.específico.del.espectro.de.radiación.solar.Dado. que. cada. una. de. las. uniones. requiere. de. una.energía. diferente. para. determinar. la. transferencia. de.los.electrones.de.la.banda.de.valencia.a.la.de.conduc-ción,.es.posible.utilizar.la.energía.de.más.fotones.que.los.proporcionados.únicamente.por.la.radiación.solar,.con.una.eficiencia.de.conversión.superior.al.30%.(50%.teórico)..Entre.las.soluciones.más.prometedoras.está.la.construcción.de.células.basadas.en."puntos.cuánti-cos".(QD).de.silicio..En.este.caso,.el.material.fotoactivo.se.trata.de.nanocristales.de.silicio.de.forma.casi.esfé-rica.con.un.diámetro.inferior.a.7.nm,.insertados.en.una.matriz.de.material.dieléctrico.con.base.de.silicio,.como.óxido.de.silicio,.nitruro.de.silicio.o.carburo.de.silicio..Al.controlar.las.dimensiones.y.densidad.de.los.puntos.es.posible. dotar. el. material. de. las. características. más.apropiadas. para. aprovechar. una. parte. del. espectro.solar..Un.material.apropiado.para.la.tecnología.fotovol-taica.constará.de.un.retícula.más.o.menos.regular.de.QD.de.silicio.con.un.diámetro.de.algunos.nanómetros.a.una.distancia.de.alrededor.de.1 nm.en.una.matriz.de.nitruro.de.silicio.o.carburo.de.silicio..Un.enfoque.alternativo.para.la.alta.eficiencia.es.utilizar.sistemas. de. concentración. capaces. de. separar,. me-diante.materiales.dicroicos,.los.distintos.componentes.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo A: Nuevas tecnologías de panel 94  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico cromáticos.de.la.radiación.solar.incidente,.enviándolos.a.células.diferentes.físicamente.separadas,.cada.una.de.ellas.capaz.de.aprovechar.al.máximo.una.parte.del.espectro.solar..Este.enfoque.evita.el.uso.de.las.costo-sas.células.multiunión.y.contrarresta.el.problema.del.aumento.de.temperatura.de.las.células.FV.presente.en.los.sistemas.de.concentración.tradicionales.De.momento,.los.módulos.basados.en.estas.tecnolo-gías. no. están. disponibles. en. el. mercado. aunque. se.están.construyendo.las.primeras.cadenas.de.produc-ción. piloto.. Habrá. que. esperar. unos. 10. años. para.disponer.de.células.orgánicas.comerciales..La.figura.A.1.muestra.la.previsión.de.la.cuota.de.mer-cado.de.estas.tecnologías.a.corto,.medio.y.largo.plazo..Los.nuevos.conceptos.incluyen,.además.de.las.tecno-logías.emergentes,.la.tecnología.fotovoltaica.de.con-centración. A.2 .Tecnología.fotovoltaica.de.concentración. Las.plantas.solares.de.concentración.utilizan.el.princi-pio.de.la.concentración.de.radiación.solar.a.partir.de.sistemas. ópticos. adecuados. para. que. la. luz. incida.sobre.las.células.FV..Al.mantener.constante.la.potencia.pico.del.sistema,.el.área.de.semiconductor.se.reduce.en.un.factor.igual.a.la.concentración.óptica..Este.factor.varía. desde. el. valor. 30x. en. los. sistemas. con. menos. concentración.hasta.un.valor.cercano.a.1000x.en.sis-temas.de.mayor.concentración..Sin.embargo,.a.dife-rencia.de.los.paneles.FV.convencionales,.la.tecnología.fotovoltaica.de.concentración.puede.convertir.en.ener-gía.eléctrica.únicamente.la.radiación.solar.directa.y.en.consecuencia.estos.sistemas.necesitan.un.sistema.de.seguimiento.solar.(heliostato)..Los.concentradores.usados.actualmente.son.refractivos.(lentes.de.Fresnel.o.prismáticas).como.las.soluciones.del.tipo."concentración.puntual".(en.las.que.cada.cé-lula.tiene.una.óptica.específica),.y.también.reflexivos.como.en.las.soluciones.de.disco.de.tipo."matriz.de.alta.densidad".(en.las.que.existe.una.sola.óptica.focal.para.un.conjunto.de.células.colocadas.en.el.punto.focal,.es.decir,.a.lo.largo.de.la.línea.en.la.que.se.concentra.la.radiación.solar).La.eficiencia.de.los.paneles.solares.de.concentración.varía.desde.el.12%.del.silicio.monocristalino.(concen-tración.20x).hasta.aproximadamente.el.20%.(concen-tración. 200x),. con. picos. del. 40%. al. utilizar. células.multiunión.con.subcapas.de.germanio.(Ge).o.arseniuro.de.galio.(GaAs).En. el. campo. de. la. generación. distribuida. mediante.sistemas.FV.de.concentración,.existe.la.posibilidad.de.añadir.a.la.producción.de.energía.eléctrica.la.recupe-ración.del.calor,.útil.para.aplicaciones.cogenerativas,.quedando.disponible.calor.debido.al.enfriamiento.de.las.células.(60.a.120 °C.en.función.del.factor.de.con-centración).está.disponible.para.su.utilización.en.cli-matización.y.agua.caliente.sanitaria..Sin.embargo,.la.solución.cogenerativa.tiene.el.incon-veniente.de.que.las.células.funcionan.a.una.tempera-tura.más.elevada.para.la.producción.de.calor,.lo.que.reduce.la.eficiencia.FV.La.tecnología.fotovoltaica.de.concentración.se.encuen-tra.todavía.en.fase.de.demostración.pero.se.ha.obser-vado.un.paso.gradual.a.la.fase.de.producción.industrial.en.los.últimos.años..Por.tanto,.el.coste.de.esta.tecno-logía.(3,5.a.5 €/W).se.debe.aún.al.desarrollo.preindus-trial,.aunque.se.prevé.una.reducción.a.2-3.€/W.en.los.5.próximos.años,.coste.que.se.reducirá.a.su.vez.a.la.mitad.en.los.siguientes.5.años.gracias.a.nuevos.siste-mas.de.seguimiento.solar.y.a.la.investigación.en.siste-mas.de.alta.concentración.(1000x). Figura A.1 2010 2020 2030 100% 90%80%70%60%50% 40%30%20%10% 0% Mercado Nuevos conceptos Películas delgadas Silicio cristalino

Anexo A: Nuevas tecnologías de panel ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  95 Figura A.2 A.3 .Tecnología.fotovoltaica.con.paneles. cilíndricos. Estas.plantas.de.energía.solar.semi-integradas.utilizan.paneles. cilíndricos. recubiertos. a. 360°. con. películas.delgadas,.aprovechando.así.la.radiación.solar.durante.todo.el.día.y.también.la.luz.reflejada.por.la.superficie.sobre.la.que.descansan.(figura.A.2)..Los. paneles. cilíndricos. funcionan. de. manera. óptima.cuando.se.encuentran.montados.horizontalmente.uno.junto.a.otro;.el.sistema.es.ligero.y.a.diferencia.de.los.paneles.tradicionales.no.está.sujeto.al."efecto.vela".y.por.lo.tanto.no.es.necesario.fijar.los.módulos.mediante.lastres. Radiación directa Radiación difusa Radiación reflejada

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo B: Otras fuentes de energía renovables 96  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Anexo B: Otras fuentes de energía renovables B.1 .Introducción Las.energías.renovables.son.aquellas.formas.de.energía.generadas.a.partir.de.fuentes.que.debido.a.sus.carac-terísticas.intrínsecas.se.regeneran.o.son."inagotables".en.una.escala.de.tiempo."humana",.y.cuyo.uso.no.pone.en.peligro.los.recursos.naturales.de.futuras.generaciones. En.consecuencia,.el.Sol,.el.mar.y.el.calor.de.la.Tierra.se.consideran.a.menudo.como."fuentes.de.energía.reno-vables",.es.decir,.fuentes.cuyo.uso.actual.no.pone.en.peligro.su.disponibilidad.en.el.futuro;.por.el.contrario,.las.fuentes.de.energía."no.renovables".son.limitadas.para.el. futuro,. tanto. por. sus. largos. periodos. de. formación.—mayores. que. los. tiempos. de. consumo. efectivo. (en.particular. los. combustibles. fósiles. como. el. petróleo,.carbón,.gas.natural)—.como.porque.sus.reservas.no.son.inagotables.en.una.escala.de.tiempo.humana.. Si. la. definición. de. "energía. renovable". en. su. sentido.estricto.es.la.anteriormente.mencionada,.no.es.raro.oir.hablar.de."energía.sostenible".y.de."fuentes.de.energía.alternativas".como.sinónimos.de.la.misma..Sin.embargo,.existen. ligeras. diferencias. entre. estos. conceptos;. en.realidad,.una.energía.sostenible.es.un.método.de.pro-ducción.y.empleo.de.energía.que.permite.un.desarrollo.sostenible,.por.lo.que.también.incluye.el.aspecto.de.la.eficiencia.en.el.uso.de.la.energía..Por.otro.lado,.las.fuen-tes.de.energía.alternativas.son.todas.aquellas.distintas.a.los.hidrocarburos,.es.decir,.derivadas.de.materiales.no.fósiles..En.conclusión,.no.existe.una.única.definición.del.con-junto. de. energías. renovables,. ya. que. en. los. distintos.círculos.se.dan.opiniones.diferentes.en.lo.referente.a.la.inclusión.de.una.o.más.fuentes.de.energía.en.el.grupo.de.las."renovables".. B.2 .Energía.eólica La.energía.eólica.es.el.resultado.de.la.conversión.de.la.energía.cinética.del.viento.en.otras.formas.de.energía,.principalmente. en. energía. eléctrica.. Los. dispositivos.adecuados. para. este. tipo. de. transformación. son. los.aerogeneradores.o.turbinas.eólicas.Un. aerogenerador. necesita. una. velocidad. mínima. (de.corte).de.3-5.m/s.y.proporciona.la.capacidad.especifi-cada.a.una.velocidad.del.viento.de.12-14.m/s..A.veloci-dades.altas.el.generador.es.bloqueado.por.el.sistema.de.frenado.por.razones.de.seguridad..El.bloqueo.puede.realizarse.mediante.frenos.reales.que.ralentizan.el.rotor.o.con.métodos.basados.en.el.fenómeno.de.pérdida.de.sustentación,."ocultando".las.palas.al.viento..También.existen.aerogeneradores.con.palas.de.inclinación.varia- ble.que.se.adaptan.a.la.dirección.del.viento,.mantenien-do.constante.la.salida.de.potencia..Las.revoluciones.por.minuto.(RPM).del.aerogenerador.son.muy.variables,.ya.que.la.velocidad.del.viento.también.lo.es;.pero,.dado.que.la.frecuencia.de.la.red.debe.ser.constante,.los.roto-res.se.conectan.a.inversores.para.controlar.la.tensión.y.la.frecuencia.a.la.que.se.inyecta.la.energía.a.la.red..La.cinemática.del.generador.eólico.se.caracteriza.por.fric-ciones.bajas.y.con.ello.un.bajo.índice.de.sobrecalenta-miento.que.permite.prescindir.de.un.sistema.de.refrige-ración. (aceite. o. agua),. lo. que. a. su. vez. comporta. una.reducción.significativa.del.coste.de.mantenimiento. El. impacto. medioambiental. ha. sido. siempre. el. mayor.obstáculo.para.la.instalación.de.estas.plantas..De.hecho,.en.la.mayoría.de.casos,.los.lugares.con.más.viento.son.los. picos. y. laderas. del. relieve. montañoso,. donde. las.plantas.eólicas.son.visibles.a.largas.distancias,.con.un.impacto.en.el.paisaje.no.siempre.admisible. Otro.problema,.que.tiene.bastante.importancia.al.consi-derar.la.producción.a.gran.escala,.es.la.intermitencia.de.la.potencia.eléctrica.generada..En.realidad,.el.viento,.de.manera.similar.al.Sol.y.contrariamente.a.las.fuentes.de.energía.convencionales,.no.genera.potencia.de.forma.homogénea. y. continua. y,. en. concreto,. no. puede. ser.controlado.para.que.la.potencia.producida.se.adapte.a.la.demanda.de.carga..Además,.las.autoridades.encar-gadas.del.tráfico.aéreo.en.algunos.países.han.expresa-do.recientemente.sus.dudas.acerca.de.la.instalación.de.nuevas.plantas.eólicas,.ya.que.éstas.podrían.interferir.con.los.radares,.que.no.pueden.eliminar.fácilmente.los.ecos.de.las.torres.eólicas.a.causa.de.su.elevada.RCS.(sección.de.radar) 1 .. A. pesar. de. todos. estos. inconvenientes,. en. muchos.países.europeos.continúa.la.expansión.de.parques.eó-licos.debido.simplemente.a.su.facilidad.de.instalación,.a.su.mantenimiento.reducido.y.a.sus.posibilidades.de.explotación.no.sólo.en.tierra.firme.sino.también.en.mar.abierto.(las.llamadas.centrales.offshore).. B.3 .Biomasa. La.biomasa.utilizable.con.fines.de.producción.energéti-ca.consiste.en.todo.aquel.material.biológico.que.puede.usarse.directamente.como.combustible.o.puede.trans-formarse.en.combustibles.líquidos.o.gaseosos,.en.las. 1  La sección radar (RCS - radar cross section) representa en qué medida es detectable  un objeto con un radar, ya que cuando las ondas de radar se transmiten a un blanco, únicamente cierta cantidad de ellas es reflejada de vuelta. Existen diferentes factores que determinan la cantidad de energía electromagnética que vuelve a la fuente, como los ángulos creados por la intersección de planos. Por ejemplo, un avión "furtivo" (diseñado para ser indetectable) tendrá características de diseño que se traduzcan en una RCS baja, en oposición a un avión comercial que tendrá una RCS elevada.

Anexo B: Otras fuentes de energía renovables ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  97 plantas. de. conversión,. para. un. uso. más. adecuado. y.extendido..El.término.biomasa.incluye.materiales.hete-rogéneos:.desde.residuos.forestales.a.desechos.de.la.industria. maderera. o. de. las. granjas. zootécnicas.. De.forma. general,. se. puede. definir. como. biomasa. todo.material.orgánico.derivado.de.reacciones.fotosintéticas..En.un.país.como.Italia,.la.biomasa.cubre.alrededor.del.2,5%.de.la.demanda.energética,.con.una.contribución.de.dióxido.de.carbono.a.la.atmósfera.que.puede.consi-derarse.prácticamente.nula,.ya.que.la.cantidad.de.CO 2 . emitida.durante.el.proceso.de.combustión.es.equivalen-te. a. la. absorbida. por. la. planta. durante. el. proceso. de.crecimiento..Es.posible.utilizar.biomasas.en.las.centrales.termoeléctricas.de.distintas.dimensiones,.dimensiones.que.están.íntimamente.relacionadas.con.las.caracterís-ticas.del.terreno.y.con.la.disponibilidad.de.este.combus-tible.en.las.zonas.vecinas. B.4 .Energía.geotérmica La. energía. geotérmica. es. una. forma. de. energía. que.utiliza. las. fuentes. de. calor. provenientes. del. subsuelo.terrestre..Está.naturalmente.ligada.a.las.regiones.donde.se.dan.fenómenos.geotérmicos,.donde.el.calor.difundi-do.a.las.rocas.cercanas.a.la.superficie.puede.aprove-charse.para.generar.electricidad.a.través.de.turbinas.de.vapor,.o.puede.utilizarse.como.calefacción.en.viviendas.y.en.aplicaciones.industriales.También.existen.tecnologías.(bombas.de.calor.con.sen-sor.geotérmico).capaces.de.aprovechar.la.energía.laten-te. almacenada. en. el. suelo:. en. ese. caso. se. trata. de.energía.geotérmica.de.baja.temperatura..Estas.bombas.son. sistemas. de. calefacción. (y. refrigeración). eléctrica.que.aprovechan.la.temperatura.relativamente.constante.del.suelo.durante.todo.el.año.y.que.son.aplicables.a.una.amplia.variedad.de.edificios.situados.por.todo.el.mundo..Los. sensores. geotérmicos. son. intercambiadores. de.calor.(de.los.tubos).conectados.a.tierra.verticalmente.(u.horizontalmente).en.cuyo.interior.fluye.un.caloportador..Durante.el.invierno,.el.entorno.se.calienta.por.la.trans-ferencia.de.energía.del.suelo.a.la.vivienda,.mientras.que.durante.el.verano.el.sistema.se.invierte.y.extrae.el.calor.del.entorno.para.transferirlo.al.suelo.. B.5 .Energía.mareomotriz.y.undimotriz La.enorme.reserva.energética.que.proporciona.el.mar.(alrededor.del.70%.de.la.superficie.terrestre.está.cons-tituida.por.los.océanos.con.una.profundidad.media.de.4000 m).representa.distintas.maneras.de.explotación..De.hecho,.además.del.calor.debido.al.gradiente.térmico.(diferencia. de. temperatura. entre. dos. puntos),. el. mar. posee.una.energía.cinética.por.la.presencia.de.corrientes,.olas.y.mareas.En. lugares. donde. existe. una. gran. diferencia. entre. la.marea.alta.y.la.baja.se.puede.prever.la.construcción.de.una.planta.de.generación.de.energía.basada.en.la.co-rriente.de.las.mareas;.en.las.costas.de.Canadá.o.en.la.línea.de.costa.del.canal.de.la.Mancha,.la.diferencia.de.altura.entre.ambas.mareas.se.sitúa.entre.los.8.y.los.15.m;.por.el.contrario,.en.el.mar.Mediterráneo.esta.diferen-cia.normalmente.no.supera.los.50 cm..En.una.central.mareomotriz,.el.agua.entra.y.sale.de.un.embalse.de.unos.cuantos.kilómetros.cuadrados,.pasan-do.a.través.de.una.serie.de.tubos.en.los.que.gana.velo-cidad.y.acciona.algunas.turbinas.conectadas.a.genera-dores. (alternadores).. Durante. el. reflujo,. el. agua. fluye.desde.el.embalse.hacia.alta.mar,.accionando.así.la.tur-bina;.cuando.el.nivel.del.mar.empieza.a.aumentar.y.la.marea.es.lo.suficientemente.alta,.el.agua.del.mar.fluye.entonces.hacia.el.interior.del.embalse.y.la.turbina.es.de.nuevo.accionada..Una.peculiaridad.de.este.sistema.es.la.reversibilidad.del.las.turbinas.que.por.tanto.pueden.funcionar.tanto.cuando.la.marea.sube.como.cuando.baja.(figura.B.1). Figura B.1 En.general,.la.explotación.de.mareas.para.la.generación.de.electricidad.es.poco.efectiva;.hasta.el.momento.sólo.se.han.construido.dos.instalaciones.de.este.tipo:.la.más.importante.se.encuentra.en.el.estuario.del.río.Rance.en.Bretaña. (Francia). y. tiene. una. capacidad. de. potencia.total.de.240.MW;.la.otra.se.encuentra.en.Rusia.Las.olas.marinas.almacenan.energía.eólica..A.mayor.longitud.de.onda,.mayor.capacidad.de.almacenamien-to.de.energía..A.causa.de.la.extensión.marina.y.de.la.energía. que. contiene. una. sola. ola,. existe. una. gran.reserva.de.energía.renovable.que.puede.utilizarse..La.cantidad. total. promedio. de. energía. undimotriz. (que.viaja.durante.cientos.de.kilómetros.incluso.en.ausen-cia.de.viento.y.con.poca.dispersión).en.las.costas.de. Mar abierto Embalse Turbina con generador

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo B: Otras fuentes de energía renovables 98  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico los.EE..UU.,.calculada.para.una.profundidad.del.océa-no.de.60 m.(la.energía.se.empieza.a.disipar.a.unos.200 m.y.a.una.profundidad.de.20 m.ya.es.un.tercio).se.ha.estimado.en.aproximadamente.2100.TWh/año.(2100×10¹².Wh).La.producción.de.energía.undimotriz.es.ya.una.realidad.que.está.despertando.un.gran.interés..En.países.como.Portugal,. Reino. Unido,. Dinamarca,. Canadá,. EE.. UU.,.Australia,.Nueva.Zelanda.y.otros.existen.muchas.com-pañías.e.institutos.de.investigación.centrados.exclusi-vamente.en.esta.materia..El.coste.por.kWh,.al.usar.este.recurso,.ya.es.cercano.al.de.la.energía.eólica.Las. tecnologías. experimentales. y. las. utilizadas. son.abundantes.y.variadas:.dispositivos.flotantes.anclados.mediante.un.cable.desenrollado.y.vuelto.a.enrollar,.pla-cas.piezoeléctricas,.contenedores.que.se.llenan.de.agua.y.se.vacían,.sistemas.flotantes.de.diversa.naturaleza.y.sistemas.fijos.tanto.en.la.costa.como.en.el.fondo.marino.Las.primeras.instalaciones.consistían.en.estructuras.fijas.con.un.gran.impacto.medioambiental..El.primer.proyec-to. flotante. ha. sido. el. proyecto. Kaimei,. en. el. que. un.grupo.de.naciones.(Estados.Unidos,.Reino.Unido,.Irlan-da,.Canadá.y.Japón).comenzaron.en.1978.la.construc-ción.de.una.embarcación.con.una.generación.de.poten-cia.de.2 MWh..Otro.proyecto.similar.es.el.Mighty.Whale.japonés. B.6 .Energía.minihidroeléctrica El.término.minihidroeléctrico.normalmente.hace.referen-cia. a. la. generación. hidroeléctrica. de. plantas. con. una.potencia. inferior. a. 10  MW,. dimensiones. reducidas. e.impacto.ambiental.bajo..La.energía.se.obtiene.mediante.plantas.hidráulicas.que.utilizan.la.corriente.de.agua.para.accionar. turbinas.. La. tecnología. hidroeléctrica. puede.representar.un.importante.recurso.para.muchas.áreas.agrícolas. y. montañosas,. y. puede. aprovecharse. tanto.para.la.recuperación.de.estructuras.existentes.a.lo.largo.de.los.ríos.(conductos,.plantas.de.purificación,.acueduc-tos).como.para,.en.presencia.de.un.caudal.adecuado,.formar.saltos.de.agua.y.realizar.intervenciones.de.im-pacto.limitado.en.cuencas.hidrográficas. B.7 .Energía.termosolar Las.plantas.termosolares.son.las.más.extendidas.y.las.de.mayor.proyección.en.cuanto.a.su.aplicación.en.teja-dos.. Utilizan. la. radiación. solar. mediante. un. colector.solar,.principalmente.para.la.calefacción.de.agua,.para.usos.sanitarios.y,.tras.una.exhaustiva.evaluación,.también.para.la.calefacción.de.salas.y.piscinas..Esta.tecnología.está.madura.y.es.fiable,.con.instalaciones.cuya.vida.útil. supera.de.media.los.20.años.y.cuyo.plazo.de.recupera-ción.puede.ser.muy.corto..Una.familia.de.4.personas.que.utiliza.75.litros.de.agua.caliente.por.persona.y.día,.si.se.combina.la.caldera.de.gas.convencional.con.una.planta.solar.(planta.típica:.paneles.de.4.m 2 .y.depósito.de.300. litros),. puede. amortizar. los. alrededor. de. 4.000. euros.invertidos.en.un.periodo.de.tres.años..Este.cálculo.tienen.en.cuenta.los.incentivos.existentes.que.permiten.la.deducción.fiscal.de.parte.de.los.costes.de.adquisición.e.instalación.(puede.variar.según.el.país). Las. soluciones. tecnológicas. actualmente. disponibles.pueden.clasificarse.en.tres.categorías:•. colectores no protegidos,.basados.en.un.principio.de. operación.muy.simple:.el.agua.fluye.a.través.de.tubos.—normalmente.de.un.material.plástico.con.exposición.directa.a.la.radiación.solar—.que.al.calentarse.hacen.subir.la.temperatura.del.agua; •. colectores planos,.basados.en.el.mismo.principio.que. los.colectores.no.protegidos,.pero.que.utilizan.mate-riales. con. una. conductividad. térmica. mayor. (cobre,.acero.inoxidable,.aluminio...).y.están.protegidos.por.cajas.(paneles).constituidas.por.una.placa.absorbente.plana.en.la.parte.posterior.(destinada.a.retener.el.calor.y.maximizar.la.radiación).y.una.placa.de.vidrio.(o.ma-terial.plástico).en.la.parte.superior,.para.evitar.la.pér-dida.de.calor.al.entorno.por.convección. •.colectores de tubos de vacío,.en.los.que.el.tubo.que. contiene.el.fluido.convector.está.contenido.en.un.tubo.de.vidrio.de.mayor.diámetro.con.la.superficie.interna.recubierta.de.material.absorbente.y.en.el.que.se.crea.vacío.para.obtener.el.aislamiento.térmico.necesario.para.reducir.la.pérdida.de.calor.por.convección. El.calor.recogido.por.el.fluido.convector.se.transfiere.al.agua. para. uso. sanitario. contenida. en. un. depósito. de.almacenamiento. de. formas. distintas. en. función. de. la.tipología.de.la.instalación..El. agua. caliente. producida. en. una. planta. termosolar.puede.usarse:. 1..con.fines.sanitarios.(cuarto.de.baño,.cocina,.lava- dora,.lavavajillas) . 2..para.integrar.la.calefacción.del.espacio.(mejor.si. se.combina.con.sistemas.radiantes.como.un.sub-suelo.radiante.y.paneles.de.pared,.que.necesitan.que.la.temperatura.del.agua.sea.menor.que.en.los.radiadores. convencionales. y. causan. una. menor.pérdida.de.calor). . 3..para.mantener.la.temperatura.de.las.piscinas. . 4..tanto.para.familias.como.para.estructuras.mayores. (centros.lúdicos,.hospitales,.hoteles,.etc.).

Anexo B: Otras fuentes de energía renovables ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  99 Simplificando.la.clasificación,.es.posible.identificar.tres.tipos.alternativos.de.plantas.termosolares:•. circulación  natural.. Estos. sistemas. aprovechan. el. principio.natural.según.el.cual.un.fluido.más.caliente.tiende.a.ascender,.mientras.que.uno.más.frío.tiende.a.descender.. En. este. caso,. el. acumulador. térmico. se.encuentra.por.encima.del.panel.montado.en.el.tejado.o. en. el. ático. (figura. B.2).. El. fluido. termovector,. tras.haber.sido.calentado.por.la.radiación.solar,.sube.di-rectamente.hasta.el.acumulador.y.transfiere.su.propio.calor.al.agua.que.éste.contiene..Después.de.enfriarse,.el. fluido. vuelve. a. fluir. hacia. abajo. al. interior. de. los.paneles.y.el.ciclo.vuelve.a.empezar..Esta.tecnología.únicamente.necesita.algunos.colectores.solares.y.un.acumulador/intercambiador.de.calor..Las.superficies.y.tamaños.cambian.en.función.de.los.requisitos.térmi-cos..La.ventaja.de.este.tipo.de.planta.es.su.bajo.cos-te,. la. posibilidad. de. funcionamiento. sin. bombas.eléctricas.ni.unidades.de.control,.la.inclinación.propor-cionada.por.la.pendiente.del.tejado,.la.instalación.rá-pida.y.económica,.el.mantenimiento.mínimo.y.la.alta.eficiencia.reforzada.por.la.circulación.natural.del.fluido.termovector..Pero.también.existen.algunas.desventa-jas,.desde.las.meramente.estéticas.hasta.otras.más.importantes,.como.la.exposición.del.acumulador.a.los.elementos.y.a.condiciones.ambientales.adversas.y.la.necesidad.de.que.el.tejado.sea.capaz.de.soportar.el.peso.desde.un.punto.de.vista.estructural. Figura B.2 Figura B.3 - Esquema de una planta con circulación forzada •. circulación  forzada.. A. diferencia. de. la. convección. natural,.al.usar.la.circulación.forzada.es.posible.colo-car.el.acumulador.a.un.nivel.inferior.al.de.los.colecto-res. y. por. tanto. es. posible. colocarlos. también. en. el.interior.de.la.vivienda..En.este.tipo.de.instalaciones,.la.presencia.de.una.bomba.eléctrica.permite.que.el.flui-do.termovector.circule.desde.los.colectores.(posición.más.elevada).al.acumulador.térmico.(posición.inferior)..Comparada.con.los.sistemas.de.circulación.natural,.esta. tipología. de. planta. requiere. de. una. bomba. de.circulación,.una.unidad.de.control,.sensores.de.tem-peratura.y.vasos.de.expansión,.con.costes.general-mente. más. elevados. y. requisitos. de. mantenimiento.mayores..Sin.embargo,.aquellos.que.viven.en.centros.históricos.preservados.(y.por.tanto.en.edificios.sujetos.a. limitaciones. arquitectónicas). y. no. disponen. de. un.ático.donde."esconder".el.acumulador.del.sistema.de.circulación. natural,. pueden. resolver. el. problema. di-mensional. del. acumulador. en. el. tejado. gracias. a. la.circulación.forzada.(figura.B.3). •.circulación forzada con autovaciado (drainback)..Esta. tecnología.representa.una.evolución.frente.a.la.circu-lación.forzada.tradicional,.eliminando.el.posible.in-conveniente.del.estancamiento.del.fluido.termovector.dentro.de.los.colectores,.que.puede.suceder.cuando.la.bomba.se.bloquea.o.si.han.ocurrido.otros.proble-mas. típicos. de. la. circulación. forzada.. El. "estanca-miento". puede. provocar. el. sobrecalentamiento. del.fluido.y.ocasionar.daños.graves.a.la.planta.solar..Por.el.contrario,.con.este.tipo.de.planta,.cuando.la.bom-ba.se.detiene,.los.paneles.se.vacían.y.el.líquido.fluye.al.interior.del.acumulador.de.autovaciado.de.manera.que.se.evita.la.rotura.de.los.colectores.por.estanca-miento. Paneles para colocartipicamente sobre un tejadou otra ubicación suficientementeespaciosa y soleada Unidad de almacenamientollena de agua Caldera utilizada para integrar el calor si es necesario

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo B: Otras fuentes de energía renovables 100  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Figura B.4 - Tipologías de colectores solares Una.planta.con.circulación.natural.de.2-3.m 2 .con.un. acumulador.de.agua.caliente.sanitaria.de.150/200.litros.(suficiente.para.satisfacer.la.demanda.de.2-4.personas).tiene.un.coste.promedio.de.2.000-3.000 €,.incluyendo.la.instalación,.la.mano.de.obra.y.el.IVA..En.una.planta.mayor,.siempre.con.una.circulación.natural,.de.4.m 2 .de. tamaño.y.con.un.acumulador.de.300.litros.(suficiente.para.satisfacer.la.demanda.de.4-6.personas).el.coste.indicativo. sería. de. 4.000-4.500. €.. Una. planta. mayor.—15.m 2 .con.acumulador.de.1000.litros.(para.una.fami- lia.de.5.miembros.en.una.vivienda.con.calefacción.en.suelo).y.circulación.forzada.utilizada.para.la.calefacción.de.las.habitaciones—.representa.un.coste.aproximati-vo.de.12.000.€..Una.planta.termosolar.permite.ahorrar.en.la.factura.eléctrica.y/o.en.la.del.gas.con.unos.tiem-pos.de.retorno.de.la.inversión.favorables..Los.paneles.solares.satisfacen.alrededor.del.70%.de.la.demanda.de.agua.caliente.sanitaria.en.un.edificio.resi-dencial.. Al. usar. energía. solar. también. integrada. en. la.calefacción.doméstica,.la.demanda.total.cubierta.podría.alcanzar.el.40%..Un.sistema.termosolar.que.integre.la.última.tecnología.puede.tener.un.vida.útil.garantizada.de.hasta.15.años,.pudiendo.prolongarse.con.un.manteni-miento.adecuado. B.8 .Energía.solar.termoeléctrica En. una. planta. termoeléctrica. solar. la. conversión. de.energía.solar.en.electricidad.se.realiza.en.dos.etapas:.. •. primero.se.convierte.la.radiación.solar.en.energía. térmica; . •. a.continuación.la.energía.térmica.se.convierte.en. energía.eléctrica.mediante.un.ciclo.termodinámico. La. conversión. termodinámica. de. la. segunda. fase. es.completamente.análoga.a.lo.que.ocurre.en.las.centrales.termoeléctricas.convencionales.y.por.lo.tanto.es.necesa-rio.que.exista.energía.térmica.disponible.a.temperaturas.elevadas.para.obtener.una.alta.eficiencia..En.consecuen-cia,.en.los.sistemas.termoeléctricos.solares.normalmente.es.necesario.concentrar.la.radiación.solar.mediante.un.concentrador,. compuesto. por. espejos. con. un. diseño.adecuado.que.permiten.la.captación.y.la.concentración.de.la.radiación.solar.sobre.un.receptor.que.la.absorbe.y.la.transforma.en.energía.térmica..El.conjunto.de.concen-trador.y.receptor.forma.el.colector.solar.En.las.tecnologías.de.instalación.actualmente.disponi-bles,.el.concentrador.puede.ser.lineal.o.puntual,.de.tipo.continuo.o.discontinuo.(figura.B.4):. •. solución.a),.colectores.cilindro-parabólicos; . •. solución.b),.concentradores.de.plato.parabólico . •. solución.c),.reflectores.de.Fresnel.lineales; . •. solución.d),.sistemas.de.torres.solares. Cada.tecnología.permite.alcanzar.distintos.factores.de.concentración,.es.decir,.distintos.valores.de.temperatu-ra.máxima.y.con.ello.diferentes.tipologías.de.ciclo.ter-modinámico. más. adecuadas. para. la. conversión. de.energía.térmica.en.energía.eléctrica.En.consecuencia,.una.planta.de.energía.termoeléctrica.solar.puede.considerarse.como.el.conjunto.de.dos.su-binstalaciones:. •. una.compuesta.por.el.colector.solar.que.realiza.la. primera.etapa.de.la.conversión.energética; . •. una. que. convierte. la. energía. térmica. en. energía. eléctrica.y.está.compuesta.por.el.equipo.de.con-versión. energética. y. el. sistema. de. transporte. y.almacenamiento.que.transfiere.calor.del.colector.al.ciclo.termodinámico. El.acumulador.térmico.tiene.el.objeto.de.almacenar.el.calor.generado.para.garantizar.el.funcionamiento.ade-cuado.de.la.planta.en.caso.de.variaciones.repentinas.de.la.irradiación.debidas.a.fenómenos.atmosféricos.En.función.de.la.temperatura.máxima.del.fluido.convec-tor,.es.posible.adoptar.las.siguientes.tipologías.de.ciclo.termodinámico:.. •. el.ciclo.Rankine.de.vapor.de.agua.(para.tempera- turas.en.el.intervalo.de.400.a.600 °C).característico.de.plantas.con.colectores.cilindro-parabólicos . •. el.ciclo.Stirling.(para.temperaturas.de.hasta.800 °C). en.plantas.de.plato.parabólico.pequeño . •. el.ciclo.Joule-Brayton.(para.temperaturas.de.hasta. 1000 °C).en.configuración.simple.o.en.ciclo.com-binado,.típico.para.plantas.de.torre. Receptor Concentrador Concentrador Receptor/Motor Receptor Heliostato Concentrador Receptor LINEAL PUNTUAL CONTINUO DISCONTINU O

Anexo B: Otras fuentes de energía renovables ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  101 En.las.plantas.con.concentradores.cilindro-parabólicos.(figura.B.5),.los.espejos.se.utilizan.para.concentrar.la.luz.solar.en.tubos.receptores.termoeficientes.dispuestos.por.la.línea.focal.del.cilindro.parabólico..Un.fluido.calopor-tador.(aceite.sintético.o.una.mezcla.de.sales.fundidas).circula.a.través.de.estos.tubos.tomando.el.calor.del.re-ceptor.y.transfiriéndolo.mediante.intercambiadores.de.calor. al. agua. del. ciclo. termodinámico,. generando. así.vapor.supercalentado.para.accionar.una.turbina.de.vapor.estándar.. Estos.tipos.de.planta.tienen.un.rendimiento.medio.anual.neto. del. 12. al. 14%. aproximadamente. y. constituyen.prácticamente.el.total.de.las.plantas.solares.termoeléc-tricas. figura B.5 - Concentradores cilindro-parabólicos Figura B.6 – Plato parabólico Figura B.7 – Concentrador lineal tipo Fresnel En.las.plantas.con.concentradores.de.plato.parabólico.(figura.B.6),.la.radiación.solar.se.concentra.en.un.colec-tor.ubicado.en.el.foco.de.un.reflector.de.plato.parabóli-co..El.colector.absorbe.el.calor.de.la.radiación.y.calien-ta. un. fluido. utilizado. para. generar. energía. eléctrica.directamente.en.el.receptor.a.partir.de.un.motor.de.ciclo.Stirling.pequeño.o.de.una.turbina.de.gas.pequeña.Este. tipo. de. planta. tiene. un. rendimiento. medio. anual.neto.en.torno.al.18%.con.picos.diarios.del.24%,.pero.son.apropiados.para.la.generación.de.potencias.bajas.(decenas.de.kWs).. Las. plantas. con. concentradores. lineales  tipo  Fresnel.(figura.B.7).son.similares.en.concepto.a.las.plantas.cilin-dro-parabólicas. —con. un. retorno. óptico. ligeramente.menor—,.pero.sus.sistemas.de.seguimiento.de.los.es-pejos.son.más.sencillos.y.las.estructuras.son.más.ligeras.al.quedar.menos.expuestas.al.viento..Aún.están.en.fase.de. pruebas. pero,. según. evaluaciones. basadas. en. los.costes. de. fabricación. de. los. colectores,. resultan. más.rentables.que.otras.tecnologías.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo B: Otras fuentes de energía renovables 102  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Figura B.8 – Planta con receptor central En.las.plantas.con.receptor.central.(figura.B.8),.la.radia-ción. solar. procedente. de. espejos. planos. (heliostatos).colocados.en.círculos.sobre.el.terreno.se.concentra.en.el.receptor.central.montado.sobre.una.torre..En.el.recep-tor.existe.un.intercambiador.que.absorbe.la.radiación.reflejada.y.la.convierte.en.energía.térmica.para.la.consi-guiente. generación. de. vapor. supercalentado. para. ser.enviado.a.turbinas.o.para.el.calentamiento.de.aire.o.un.gas.debidamente.presurizado.y.usado.directamente.en.turbinas.de.gas.de.ciclo.abierto.o.cerrado. B.9 .Sistemas.híbridos En. un. futuro. cercano. será. posible. pensar. no. sólo. en.fuentes. de. energía. renovables. aplicadas. a. edificios. o.emplazamientos,.sino.que.se.tendrán.en.cuenta.solucio-nes.híbridas.para.permitir.que.una.fuente.haga.de.res-paldo.a.otra..Esta.integración.ya.tiene.aplicaciones.en.edificios.residenciales,.en.los.que.cada.vez.es.posible. encontrar.más.sistemas.termosolares.asociados.a.plan-tas.FV,.o.sistemas.geotérmicos.combinados.con.siste-mas.termosolares.Además,.actualmente.la.cogeneración.CC.ya.se.da.en.el.caso.de.plantas.de.cogeneración.que.producen.calor.y.energía.eléctrica.CC.que.se.convierte.en.corriente.al-terna. mediante. un. inversor,. tal. y. como. ocurre. en. las.plantas.FV..Este.tipo.de.plantas.tiene.dos.ventajas:.la.primera.está.relacionada.con.la.posibilidad.de.modular.la.producción.eléctrica.del.15%.al.100%.de.la.potencia.máxima.conforme.a.la.demanda.de.uso;.la.segunda.es.la.posibilidad.de.conexión.a.un.sistema.FV,.como.susti-tución.temporal.del.cogenerador,.de.manera.que.puedan.utilizarse.los.paneles.cuando.la.insolación.se.encuentra.en.su.máximo.y.el.cogenerador.en.las.horas.nocturnas.o.de.baja.irradiación..La.flexibilidad.de.los.cogenerado-res.CC,.aplicable.también.a.usuarios.pequeños.con.una.eficiencia.que.puede.alcanzar.el.90%,.está.bien.adap-tada.a.la.intermitencia.de.las.fuentes.de.energía.renova-bles,.lo.que.permite.un.suministro.constante.también.en.sistemas.aislados.que.no.utilizan.la.red.para.el.almace-namiento.de.energía.eléctrica.Además,. están. apareciendo. sistemas. híbridos. más.complejos.que.permiten.que.se.almacene.la.energía.en.el.hidrógeno.producido.por.electrólisis.usando.la.energía.eléctrica.sobrante.generada.por.sistemas.fotovoltaicos.o.eólicos.cuando.el.consumo.de.las.cargas.y.la.red.es.bajo 3 ..El.hidrógeno.producido.se.almacena.en.depósitos. a.alta.presión.y.después.se.utiliza.para.generar.energía.eléctrica.mediante.pilas.de.combustible.o.mezclándolo.con.biogás 4 ..Pero.estos.sistemas.tienen.una.eficiencia. total.todavía.baja.en.la.cadena.de.conversión.de.energía.eléctrica.a.hidrógeno.y.otra.vez.a.electricidad.mediante.las.pilas.de.combustible;.además,.estos.dispositivos.son.aún.bastante.costosos..Sin.embargo,.existen.soluciones.técnicas.destinadas.a.reducir.estos.inconvenientes;.su.empleo.a.gran.escala.puede.permitir.un.ahorro.de.costes.y.un.aumento.en.la.integración.del.sistema.con.una.di-fusión.cada.vez.mayor,.orientada.a.la.introducción.de.las.Smart.Grids,.es.decir,."redes.de.distribución.inteligentes".capaces.de.conmutar.la.potencia.eléctrica.de.un.punto.de.la.red.a.otro.en.un.escenario.caracterizado.por.una.variedad.de.productores.que.son,.a.la.vez,.autoconsu-midores. 3  Este es el típico caso de sistemas eólicos del norte de Europa, donde a menudo el  viento es excesivo en comparación con la demanda real de la red y, en consecuencia, es necesario  detener  las  turbinas  eólicas,  con  la  consiguiente  pérdida  de  una  cuota  de producción que podría ser utilizada. Para resolver este problema se están construyendo sistemas de almacenamiento de hidrógeno para acumular la energía producida por las palas eólicas en los días más ventosos, es decir, cuando las plantas generan más energía de la que la red necesita. 4  O generación de calor para calefacción de distritos y venta de posible biogás residual  como combustible para transporte.

Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  103 Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas C.1 .Introducción A.continuación.se.muestran.dos.ejemplos.de.dimensio-namiento.de.plantas.fotovoltaicas.conectadas.a.la.red.en.paralelo.con.una.instalación.del.usuario.ya.existente..El.primer.ejemplo.muestra.una.planta.FV.conectada.a.una. red. pequeña,. típica. de. un. usuario. final. familiar,.mientras.que.el.segundo.muestra.una.planta.de.mayor.potencia.para.su.instalación.en.una.fábrica.artesanal..En.ambos.casos,.las.instalaciones.del.usuario.se.conectan.a.la.red.pública.de.BT.con.unos.sistemas.de.puesta.a.tierra.de.tipo.TT;.las.partes.conductoras.expuestas.de.las.plantas.FV.deben.conectarse.al.sistema.de.puesta.a.tierra.ya.existente,.pero.las.partes.activas.de.la.planta.FV.deben.permanecer.aisladas..Finalmente,.la.intensidad.de.cortocircuito.prevista.suministrada.por.la.red.de.dis-tribución.se.supone.de.un.valor.6.kA.línea.a.neutro.en.el.primer.ejemplo.y.de.15.kA.trifásica.en.el.segundo. C.2 .Planta.FV.de.3.kWp Queremos.dimensionar.una.planta.FV.para.una.vivienda.aislada. situada. en. la. provincia. de. Bérgamo;. la. planta.debe.conectarse.a.la.red.pública.de.BT.mediante.medi-ción.neta..Esta.vivienda.ya.está.conectada.a.la.red.pú-blica.con.una.potencia.contratada.de.3 kW.y.un.consu-mo.anual.promedio.de.alrededor.de.4000 kWh.El.lado.del.tejado.(tejado.a.dos.aguas).en.que.deben.integrarse.parcialmente.los.paneles.tiene.una.superficie.de.60.m 2 ,.una.pendiente.con.un.ángulo.de.inclinación.β. de.30°.y.orientación.meridional.+15°.(ángulo.azimut.β)..El.tamaño.decidido.para.la.planta.es.de.3 kWp,.de.ma-nera.que.la.demanda.de.electricidad.del.usuario.se.sa-tisfaga. en. la. medida. de. lo. posible;. en. referencia. al.ejemplo. 2.2. del. capítulo. 2,. se. espera. una. producción.anual. de. alrededor. de. 3430. kWh,. considerando. una.eficiencia.de.los.componentes.de.la.planta.de.0,75. Elección de los panelesCon.paneles.de.silicio.policristalino,.con.175 W.de.po-tencia.por.unidad,.se.requieren.17.paneles,.un.valor.que.se. obtiene. a. partir. de. la. relación. 3000/175. =. 17.. Se.considera.que.los.paneles.se.conectarán.en.serie.en.una.sola.cadena.Las.características.principales.del.panel.genérico.decla-radas.por.el.fabricante.son:•. Potencia.nominal.P MPP 1 . 175.W •. Eficiencia. 12,8.% •. Tensión.V MPP . 23,30.V •. Intensidad.I MPP . 7,54.A 1  El MPP identifica las cantidades eléctricas en su punto de potencia máxima en condi- ciones de irradiancia estándar. •. Tensión.sin.carga. 29,40.V •. Corriente.de.cortocircuito.Isc. 8,02.A •. Tensión.máxima.. 1000.V •. Coeficiente.de.temperatura.P MPP . -0,43%/°C •. Coeficiente.de.temperatura.U. -0,107.V/°C. •. Dimensiones. 2000.x.680.x.50.mm •. Superficie. 1,36.m 2 •. Clase.de.aislamiento. II Por.tanto.la.superficie.total.cubierta.por.paneles.debe.ser.de.1,36.x.17.≈.23.m 2 ,.que.es.menor.que.la.superficie. del.tejado.disponible.para.la.instalación.Presuponiendo.unas.temperaturas.mínima.y.máxima.de.los.paneles.de.-10 °C.y.+70 °C.y.teniendo.en.cuenta.que.la.temperatura.relevante.para.las.condiciones.de.prueba.estándar.es.de.alrededor.de.25 °C,.con.la.fórmula.[2.13].se.puede.obtener.la.variación.de.tensión.de.un.módulo.FV,.comparada.con.las.condiciones.estándar.•. Tensión.sin.carga.máxima. 29,40+0,107...(25+10).=.33,13V •. Tensión.mínima.MPP. 23,30+0,107...(25-70).=.18,50V •. Tensión.máxima.MPP. 23,30+0,107...(25+10).=.27,03V Por.razones.de.seguridad.y.como.medida.de.precaución,.para.la.elección.de.los.componentes.de.la.planta.se.toma.el. valor. mayor. entre. la. tensión. sin. carga. máxima. y. el.120%. de. la. tensión. sin. carga. de. los. paneles. (nota. 7,.capítulo.3)..En.este.caso.concreto,.la.tensión.de.referen-cia.es.igual.a.1,2...29,40.=.35,28V,.ya.que.es.mayor.que.33,13 V.Características.eléctricas.de.la.cadena:.•. Tensión.MPP. 17.x.23,30.=.396.V •. Intensidad.MPP. 7,54.A •. Intensidad.de.cortocircuito.máxima. 1,25.x.8,02.=.10.A •. Tensión.sin.carga.máxima. 17.x.35,28.=.599,76.V •. Tensión.mínima.MPP. 17.x.18,50.=.314,58.V •. Tensión.máxima.MPP. 17.x.27,03.=.459,50.V Elección del inversorDebido.a.la.poca.potencia.de.la.planta.FV.y.para.realizar.la.conexión.directa.con.la.red.monofásica.BT,.se.escoge.un.inversor.monofásico.que.convierte.la.corriente.con-tinua.en.corriente.alterna.gracias.al.control.PWM.y.al.puente.IGBT..Este.inversor.está.equipado.con.un.trans-formador.toroidal.de.salida.para.garantizar.el.aislamien-to.galvánico.entre.la.red.eléctrica.y.la.planta.FV;.tiene.unos.filtros.de.entrada.y.salida.para.la.supresión.de.las.perturbaciones. de. emisión. —tanto. conducidas. como.radiadas—.y.un.sensor.de.aislamiento.a.tierra.para.los.paneles.FV..Está.equipado.con.el.seguidor.del.punto.de.potencia.máxima.(MPPT).y.con.el.dispositivo.de.interfaz.con.la.protección.de.conexión.adecuada.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas 104  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico Características.técnicas:•. Potencia.asignada.de.entrada. 3150.W •. Tensión.de.empleo.MPPT.en.el.lado.CC. 203-600.V •. Tensión.máxima.en.el.lado.CC. 680.V •. Intensidad.de.entrada.máxima.en.el.lado.CC. 11,5.A •. Potencia.asignada.de.salida.en.el.lado.CA. 3000.W •. Tensión.asignada.en.el.lado.CA. 230.V •. Frecuencia.asignada. 50.Hz •. Factor.de.potencia. 1 •. Eficiencia.máxima.. 95,5% •. Eficiencia.europea. 94,8% Para.verificar.la.correcta.conexión.cadena-inversor.(véa-se.el.capítulo.3),.antes.de.nada.es.necesario.comprobar.que.la.tensión.sin.carga.en.los.extremos.de.las.cadenas.es.menor.que.la.tensión.de.entrada.máxima.soportada.por.el.inversor: 599,76.V. .680.V.(OK) Además,.la.tensión.mínima.MPP.de.la.cadena.no.debe.ser.menor.que.la.tensión.mínima.MPPT.del.inversor: 314,58.V. .203.V.(OK) mientras.que.la.tensión.máxima.MPP.de.la.cadena.no.debe.ser.superior.a.la.tensión.máxima.MPPT.del.inversor: 459,50.V. .600.V.(OK) Finalmente,.la.intensidad.de.cortocircuito.máxima.de.la.cadena.no.debe.ser.superior.a.la.intensidad.de.cortocir-cuito.máxima.soportada.por.el.inversor.a.la.entrada: 10.A. .11,5.A.(OK) Elección de los cablesLos.paneles.se.interconectan.en.serie.mediante.cables.L1.y.la.cadena.así.obtenida.se.conecta.al.cuadro.del.campo. inmediatamente. aguas. arriba. del. inversor. me-diante.cables.solares.unipolares.L2.con.las.siguientes.características:•. sección.transversal.2,5.mm 2 . •. tensión.asignada.U o /U. 600/1000.V.CA.–.1500.V.CC •. temperatura.de.servicio.. -40.+90 °C •. capacidad.de.transporte.de.corriente.al.aire.libre.a.60 °C.. (dos.cables.adyacentes). 35.A •. factor.de.corrección.de.la.capacidad.de.transporte.. de.corriente.a.70 °C. 0,91. •. temperatura.máxima.del.cable.en.. condiciones.de.sobrecarga. 120 °C La.capacidad.de.transporte.de.corriente.I z .de.los.cables. solares. instalados. en. conducto. a. una. temperatura. de.servicio.de.70 °C.resulta.igual.a.(véase.el.capítulo.3): I z .=.0,9...0,91...I 0 .=.0,9...0,91...35.≈.29.A. donde.0,9.corresponde.al.factor.de.corrección.para.la.instalación.de.cables.solares.en.conducto.o.en.canal.La.capacidad.de.transporte.de.corriente.es.mayor.que.la.intensidad.de.cortocircuito.máxima.de.la.cadena: I z . .1,25...I sc .=.10.A Los.bastidores.de.los.paneles.y.la.estructura.portante.de.la.cadena.están.puestos.a.tierra.mediante.un.cable.N07V-K.(amarillo-verde).con.una.sección.de.2,5.mm 2 ..La. conexión.del.cuadro.de.distribución.del.campo.al.inver-sor.se.realiza.mediante.dos.cables.unipolares.N07V-K.(450/750.V).con.una.sección.de.2,5.mm 2 .y.una.longitud. L3.=.1m.en.conducto,.con.capacidad.de.transporte.de.corriente.de.24.A,.que.es.mayor.que.la.intensidad.máxi-ma.de.la.cadena.Las.conexiones.entre.el.inversor.y.el.contador.de.poten-cia.producida.(longitud.L4.=.1.m).y.entre.el.contador.y.el.cuadro.principal.de.la.vivienda.aislada.(longitud.L5.=.5.m).se.realizan.usando.tres.cables.unipolares.N07V-K.(F+N+PE).con.una.sección.de.2,5.mm 2 .en.conducto,.con. capacidad.de.transporte.de.corriente.de.21.A,.que.es.mayor.que.la.intensidad.nominal.de.salida.del.inversor.en.el.lado.CA: . I z . P n = 3000 =.13.A V n ...cosϕ n 230...1 Verificación de la caída de tensiónAquí.se.muestra.el.cálculo.de.la.caída.de.tensión.en.el.lado.CC.del.inversor.para.verificar.que.no.supera.el.2%,.de. manera. que. la. pérdida. de. energía. producida. sea.menor.que.este.porcentaje.(véase.el.capítulo.3).Longitud.de.los.cables.con.sección.2,5.mm 2 : •. conexión.entre.los.paneles.de.la.cadena.(L1):.(17-1).x.1.m.=.16.m•. conexión.entre.la.cadena.y.el.cuadro.de.distribución.(L2):.15.m•. conexión.entre.el.cuadro.de.distribución.y.el.inversor.(L3):.1.m•. longitud.total. 16.+.15.+.1.=.32.m Luego.la.caída.de.tensión.porcentual.es: ∆U%.= P max ...(ρ 1 ...L 1 ...ρ 2 ...2..L 2. +.ρ 2 ...2...L 3 ) ..100.=.↵ s...U 2 → 3000...(0,021...16.+.0,018...2...15.+.0,018...2...1) ..100.=.0,7% 2.5 . ..396 2 2  La caída de tensión de la potencia generada entre el inversor y el contador no se tiene  en cuenta a causa de la longitud limitada de los cables de conexión (1 m). Para los cables  de conexión cadena-cuadro de distribución y cuadro de distribución-inversor se consi- dera la resistividad del cobre a 30 °C ρ 2 =.0,018 Ω. ..mm 2 . m , mientras que para la conexión  entre  paneles  se  toma  una  temperatura  ambiente  de  70  °C;  por  tanto  ρ 1 .=.0,018...[1+0,004...(70.-.30)].=.0,021 Ω. ..mm 2 . m

Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  105 Dispositivos de maniobra y protecciónEn.el.diagrama.de.la.planta.mostrado.en.la.figura.C.1,.no.existe.protección.contra.sobrecorrientes.ya.que.en.el.lado.CC.los.cables.tienen.una.capacidad.de.transporte.de. corriente. mayor. que. la. intensidad. de. cortocircuito.máxima.que.los.puede.afectar.En.el.lado.CA,.en.el.cuadro.eléctrico.principal.de.la.casa.aislada.existe.un.interruptor.diferencial.magnetotérmico.DS.201.C16.A30.(30.mA/tipo.A.I cn =.6.kA).para.la.protec- ción.de.la.línea.de.conexión.del.inversor.contra.sobre-cargas.y.para.la.protección.frente.a.contactos.indirectos..Dos.interruptores.seccionadores.se.instalan.inmediata-mente.aguas.arriba.y.aguas.abajo.del.inversor,.el.S802.PV-M32.aguas.arriba.y.el.E202.I n =.16.A.aguas.abajo,.de. manera. que. se. garantice. la. posibilidad. de. realizar. las.operaciones.de.mantenimiento.necesarias.en.el.inversor.La.protección.contra.sobretensiones.se.realiza.en.el.lado.CC. instalando. en. el. interior. del. cuadro. un. protector. contra.sobretensiones.de.tipo.OVR.PV.40.600.P.TS.aguas.arriba. del. interruptor. seccionador. para. la. protección.simultánea.del.inversor.y.los.paneles;.en.cambio,.en.el.lado.CA.se.monta.dentro.del.cuadro.de.distribución.de.entrada.un.OVR.T2.1N.40.275s.P..El.SPD.de.tipo.OVR.PV.en.el.lado.CC.debe.protegerse.mediante.dos.fusibles.4A. gR. 10,3. x. 38. mm. (o. fusibles. 16A. gR. únicamente.cuando.está.instalado.en.armarios.con.IP65).montados.en.un.interruptor.E.92/32.PV..El.SPD.de.tipo.OVR.T2.del.lado.CA.debe.estar.protegido.por.un.fusible.10,3.x.38.mm. E9F10. GG16. montado. en. un. portafusibles. E.91hN/32..Los. otros. dispositivos. de. maniobra. y. protección,. es.decir,. el. interruptor. magnetotérmico. de. entrada. S202.C25,.el.interruptor.seccionador.principal.E202.In.=.25.A.y. los. dos. interruptores. diferenciales. magnetotérmicos.DS.201.C10/16.ya.se.habían.instalado.en.la.planta.del.consumidor.preexistente.y.se.mantienen. Red BT Contadorbidireccional Cuadro principal Panel Cadena n Paneles Los cables de conexiónentre los paneles(L1 = 1m) son (n - 1) Contador de laenergía producida Cable solar L2 = 15m Cadena Conexión L1 = 16m de los 17 paneles OVR PV 40 600 P TS kWh S202 C25 OVR T2 1 N 40 275s  P Id Id S202 25A DS201 C16 A30 Id kWh N07V-K 3x2.5   mm 2 5m N07V-K 3x2.5mm 2 L5 = 5m + – + – + – + – – + L 1 L 1 L 1 N07V-K 3x2.5mm 2 L4 = 1m E202 16 A N07V-K 3x2.5mm 2 L3 = 1m S802 PV M32 DS201 C16 AC30 DS201 C10 AC30 SPD SPD E 91hN/32 E 92/32 PV Cuadro de entrada Cuadro de campo Figura C1

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas 106  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico C.3 .Planta.FV.de.60.kWp Queremos.dimensionar.una.planta.FV.que.debe.conec-tarse.a.la.red.pública.de.BT.mediante.medición.neta.para.una.industria.artesanal.situada.en.la.provincia.de.Milán..Esta.industria.ya.está.conectada.a.la.red.pública.de.BT.(trifásica.400.V).con.una.potencia.contratada.de.60.kW.y.un.consumo.anual.promedio.de.alrededor.de.70.kWh.El.lado.del.tejado.(figura.C.2).en.el.que.deben.integrarse.parcialmente.los.paneles.tiene.una.superficie.de.500.m 2 ,. una.pendiente.con.un.ángulo.de.inclinación.β.de.15°.y.una.orientación.meridional.-30°.(ángulo.azimut.γ)..El. tamaño. de. la. planta. basado. en. medición. neta. es..60.kWp,.de.manera.que.se.cubra.la.demanda.del.usua-rio.en.la.medida.de.lo.posible.(como.en.el.ejemplo.an-terior).El.valor.de.la.radiación.solar.sobre.una.superficie.hori-zontal. en. Milán,. se. estima. en. 1307  kWh/m 2 .. Con. la. orientación.y.el.ángulo.de.inclinación.dados,.se.deduce.un.factor.de.corrección.de.1,07..Considerando.que.la.eficiencia.de.los.componentes.de.la.planta.es.de.0,8,.la.producción.anual.de.potencia.esperada.es: E p =60...1307...1,07...0,8.≈.67MWh Figura C2 Elección de los panelesAl.utilizar.paneles.de.silicio.policristalino,.con.una.poten-cia.de.225.W.por.unidad,.se.requieren.267.paneles,.una.cantidad.obtenida.a.partir.de.la.relación.60.000/225.=.267..Teniendo.en.cuenta.la.tensión.de.la.cadena.(que.afecta.a.la.tensión.de.entrada.del.inversor).y.la.intensidad.total.de.las.cadenas.en.paralelo.(que.afecta.sobre.todo.a.la.elección.de.los.cables),.se.escoge.agrupar.los.paneles.en.doce.cadenas.de.22.paneles.cada.una,.para.un.total.de. 12. .. 22. =. 264. paneles. que. entregan. una. potencia.total.máxima.de.264...225.=.59,4.kWp.Las.características.principales.del.panel.genérico.decla-radas.por.el.fabricante.son:•. Potencia.asignada.P MPP. 225.W •. Eficiencia. 13,5.% •. Tensión.V MPP. 28,80.V •. Intensidad.I MPP. 7,83.A •. Tensión.sin.carga. 36,20.V •. Intensidad.de.cortocircuito.I sc .. 8,50.A •. Tensión.máxima. 1000.V •. Coeficiente.de.temperatura.P MPP. -0,48.%/°C •. Coeficiente.de.temperatura.U. -0,13.V/°C. •. Dimensiones. 1680.x.990.x.50.mm •. Superficie. 1,66.m 2 •. Clase.de.aislamiento.. II Luego.la.superficie.total.cubierta.por.paneles.debe.ser.de.1,66.x.264.=.438.m 2 ,.que.es.menor.que.la.superficie. del.tejado.disponible.para.la.instalación.Presuponiendo.unas.temperaturas.mínima.y.máxima.de.los.paneles.de.-10 °C.y.+70 °C.y.teniendo.en.cuenta.que.la.temperatura.relevante.para.las.condiciones.de.prueba.estándar.es.de.alrededor.de.25 °C,.con.la.fórmula.[2.13].se.puede.obtener.la.variación.de.tensión.de.un.módulo.FV,.comparada.con.las.condiciones.estándar.•. Tensión.sin.carga.máxima. 36,20.+.0,13...(25.+.10).=.40,75V •. Tensión.mínima.MPP. 28.80.+.0.13...(25.-.70).=.22,95V •. Tensión.máxima.MPP. 28.80.+.0.13...(25.+.10).=.33,35V . . . Por.razones.de.seguridad.y.como.medida.de.precaución,.para.la.elección.de.los.componentes.de.la.planta.se.toma.el. valor. mayor. entre. la. tensión. sin. carga. máxima. y. el.120%. de. la. tensión. sin. carga. de. los. paneles..(nota.7,.capítulo.3)..En.este.caso.concreto,.la.tensión.de.referencia. es. igual. a. 1,2. .. 36,20. =. 43,44V,. ya. que. es.mayor.que.40,75 V.Características.eléctricas.de.la.cadena:.•. Tensión.MPP. 22.x.28,80.=.663,6.V •. Intensidad.MPP. 7,83.A •. Intensidad.de.cortocircuito.máxima. 1,25.x.8,50.=.10,63.A •. Tensión.sin.carga.máxima. 22.x.43,44.=.955,68.V •. Tensión.mínima.MPP. 22.x.22,95.=.504,90.V •. Tensión.máxima.MPP. 22.x.33,35.=.733,70.V 500 m 2 SUR NORTE OESTE ESTE

Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  107 Elección del inversorSe.escogen.dos.inversores.trifásicos.cada.uno.de.ellos.con.una.potencia.de.entrada.asignada.de.31.kW;.por.tanto,.se.conectan.en.paralelo.seis.cadenas.a.cada.in-versor.Los.inversores.trifásicos.escogidos.convierten.la.corrien-te. continua. en. alterna. mediante. el. control. PWM. y. el.puente.IGBT..Tienen.filtros.de.entrada.y.salida.para.la.supresión.de.perturbaciones.de.emisión,.tanto.condu-cidas.como.radiadas,.y.tienen.un.sensor.de.aislamiento.a. tierra. para. los. paneles. FV.. Están. equipados. con. el.seguidor.del.punto.de.potencia.máxima.(MPPT).Características.técnicas:•. Potencia.asignada.de.entrada. 31000.W •. Tensión.de.empleo.MPPT.en.el.lado.CC. 420-800.V •. Tensión.máxima.en.el.lado.CC. 1000.V •. Intensidad.de.entrada.máxima.en.el.lado.CC. 80.A •. Potencia.asignada.de.salida.en.el.lado.CA. 30000.W •. Tensión.asignada.en.el.lado.CA. 400.V.trifásico •. Frecuencia.asignada. 50.Hz •. Factor.de.potencia. 0.99 •. Eficiencia.máxima.. 97,5% •. Eficiencia.europea. 97% Para.verificar.la.correcta.conexión.cadena-inversor.(véa-se.el.capítulo.3),.antes.de.nada.es.necesario.comprobar.que.la.tensión.sin.carga.en.los.extremos.de.las.cadenas.es.menor.que.la.tensión.de.entrada.máxima.soportada.por.el.inversor: 955,68.V. .1000.V.(OK) Además,.la.tensión.mínima.MPP.de.la.cadena.no.debe.ser.menor.que.la.tensión.mínima.MPPT.del.inversor: 504,90.V. .420.V.(OK) mientras.que.la.tensión.máxima.MPP.de.la.cadena.no.debe.ser.superior.a.la.tensión.máxima.MPPT.del.inversor: 733,70.V. .800.V.(OK) Finalmente,.la.intensidad.de.cortocircuito.máxima.total.de. las. seis. cadenas. en. paralelo. y. correspondientes. a.cada. inversor. no. debe. ser. superior. a. la. corriente. de.cortocircuito.máxima.soportada.por.el.inversor.a.la.en-trada: 6.x.10,63.=.63,75.A. .80.A.(OK) Elección de los cablesLos.paneles.se.conectan.en.serie.con.el.cable.L1 .y.cada.cadena.derivada.se.conecta.al.cuadro.de.distribución. del.campo.dentro.de.la.planta.y.aguas.arriba.del.inversor.mediante.cables.solares.de.longitud.L2.en.dos.canales.con.6.circuitos.agrupados.en.cada.una.de.ellas.Las.características.de.los.paneles.solares.son:•. sección.transversal.. 4.mm 2 . •. tensión.asignada.Uo/U. 600/1000.V.CA.–.1500.V.CC •. temperatura.de.servicio. -40+90 °C •. capacidad.de.transporte.de.corriente.al.aire.libre.a.60 °C. .55.A•. factor.de.corrección.de.la.capacidad.de.transporte.. de.corriente.a.70 °C. 0,91. •. temperatura.máxima.del.cable.en.. condiciones.de.sobrecarga.. 120 °C La.capacidad.de.transporte.de.corriente.I z .de.los.cables. solares.agrupados.en.conducto.a.las.temperaturas.de.servicio.de.70 °C.resulta.igual.a.(véase.el.capítulo.3): I z .=.0,57...0.9...0,91...I 0 .=.0,57...0.9...0,91...55.≈.26.A donde.0,9.corresponde.al.factor.de.corrección.para.la.instalación.de.cables.solares.en.conducto.o.en.canal,.mientras.que.0,57.es.el.factor.de.corrección.para.6.cir-cuitos.en.haces.La.capacidad.de.transporte.de.corriente.es.mayor.que.la.intensidad.de.cortocircuito.máxima.de.la.cadena: I z . .1,25...I sc .=.10,63.A Los.bastidores.de.los.paneles.y.la.estructura.portante.de. cada. cadena. están. puestos. a. tierra. mediante. un.cable.cable.N07V-K.(amarillo-verde).con.una.sección.de.4.mm 2 ..En.referencia.al.diagrama.eléctrico.de.la.figura. C.2,.la.conexión.del.cuadro.de.distribución.del.campo.al. inversor. se. realiza. mediante. dos. cables. unipolares.N07V-K. (0,6/1kV. con. envoltura). con. una. sección. de..16.mm 2 .y.una.longitud.L3.=.1.m.en.conducto,.con.ca- pacidad. de. transporte. de. corriente. de. 76. A,. que. es.mayor. que. la. intensidad. de. cortocircuito. de. las. seis.cadenas.conectadas.en.paralelo. .I z . .6...1.25...I sc .=.63,75.A La. conexión. del. inversor. al. cuadro. de. distribución. en.paralelo.de.los.inversores.se.realiza.mediante.tres.cables.unipolares.N1VV-K.de.sección.16.mm 2 .y.longitud.L4.=.1. m.en.conducto.con.capacidad.de.transporte.de.corrien-te.de.69 A,.que.es.mayor.que.la.intensidad.de.salida.nominal.del.inversor.trifásico: . I z . P n = 30.000 =.43,7 A ...V n ..cosϕ n ...400...0,99 Las.conexiones.entre.el.cuadro.de.distribución.en.para-lelo. del. inversor. y. el. transformador. con. aislamiento.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas 108  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico galvánico.BT/BT.(longitud.L5.=.1.m),.entre.el.transfor-mador.y.el.contador.de.potencia.producida.(longitud.L6.=. 2. m),. entre. el. contador. y. el. dispositivo. de. interfaz.(longitud.L7.=.2.m).y.entre.el.dispositivo.de.interfaz.y.el.cuadro. general. de. la. industria. (longitud. L8. =. 5. m). se.realizan.mediante.tres.cables.unipolares.N1VV-K.con.una.sección. de. 35. mm 2 . en. conducto,. con. capacidad. de. transporte.de.corriente.de.110 A,.que.es.mayor.que.la.intensidad.nominal.de.salida.de.la.planta.FV: . I z . P n = 60.000 =.87,5.A ...V n ..cosϕ n ...400...0,99 El. conductor. de. protección. PE. se. realiza. mediante..un. cable. unipolar. N07V-7. (amarillo-verde). de. sección..16.mm 2 . Figura C3 Transformador de aislamiento BT/BT Tal.y.como.se.muestra.en.la.sección.4.2,.para.plantas.con.una.potencia.de.generación.total.superior.a.20 kW.y.con.inversores.sin.separación.metálica.entre.las.partes.CC.y.CA.es.necesario.insertar.un.transformador.de.ais-lamiento.BT/BT.a.frecuencia.industrial.con.una.potencia.asignada.mayor.o.igual.que.la.de.la.planta.FV..Las. características. de. los. transformadores. trifásicos.escogidos.son:•. potencia.asignada.An. 60.kVA •. tensión.primaria.V1n. 400.V •. tensión.secundaria.V2n. 400.V •. frecuencia. 50/60.Hz •. conexión. Dy11 •. pantalla.electrostática.entre.los.bobinados.primario.y.. secundario•. grado.de.protección.. IP23 •. clase.de.aislamiento.. F Dispositivo de interfazEl. dispositivo. de. interfaz. se. monta. en. una. tarjeta. de.panel.adecuada.y.consiste.en.un.contactor.tripolar.A63.con.una.intensidad.nominal.de.empleo.Ie.=.115 A.a.40 °C..Se.asocia.al.contactor.a.un.relé.de.interfaz.con.las.pro-tecciones.27,.59.y.81.y.los.ajustes.mostrados.en.la.tabla.4.1. Verificación de la caída de tensiónA. continuación. se. muestra. el. cálculo. de. la. caída. de.tensión.en.el.lado.CC.del.inversor.para.verificar.que.no.supera.el.2%.(véase.el.capítulo.3).Longitud.de.los.cables.con.sección.4.mm 2 ,.lado.CC: •. conexión.entre.los.paneles.de.la.cadena.(L1 ):.(22-1).x.1.m.=.21.m•. conexión.entre.la.cadena.y.el.cuadro.de.distribución.(L2):.20.m Longitud.de.los.cables.con.sección.16.mm 2 ,.lado.CC: •. conexión.entre.el.cuadro.de.distribución.y.el.inversor.(L3):.1.m Longitud.total.de.los.cables.en.el.lado.CC:. 21.+.20.+.1.=.42.m Cadena formada por 22 paneles en serie + – + – + – + – + – + – Equivalente a diseño anterior

Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas ABB Cuaderno técnico | Plantas fotovoltaicas  109 3  Para los cables de conexión cadena-cuadro de distribución se considera la resistividad  del  cobre  a  30  °C  ρ 2 =.0,018 Ω. ..mm 2 . m ,  mientras  que  para  los  cables  de  conexión  entre  p a n e l e s   s e   t o m a   u n a   t e m p e r a t u r a   a m b i e n t e   d e   7 0   ° C ;   p o r   t a n t o  ρ 1 .=.0,018...[1+0.004...(70.-.30)].=.0.021 Ω. ..mm 2 . . m 4  Dos polos en serie se conectan con la polaridad positiva y dos polos en serie con la  polaridad negativa, ya que el sistema FV está aislado de tierra. 5  No se conecta el polo neutro. La.caída.de.tensión.porcentual.promedio.hasta.el.cuadro.del.campo,.cuando.los.paneles.que.conforman.la.cade-na.proporcionan.la.potencia.máxima.P max .=.22.x.225.=. 4.950 W,.con.una.tensión.de.cadena.de.663,6 V.es.de 3 : ∆U%.= P max ...(ρ 1 ...L 1 ...ρ 2 ...2..L 2. ) ..100.=.↵ s...U 2 → 4.950...(0,021...21.+.0,018...2...20) ..100.=.0,326% 4 . ..663,6 2 . La.caída.de.tensión.porcentual.promedio.entre.el.cuadro.del.campo.y.el.inversor.con.P max .=.6.x.4.950.=.29.700.W. es.de: ∆U%.= P max ...(ρ 2 ...2...L 3. ) ..100.=. 29.700...(0,018...2...1) ..100.=.0,015% s...U 2 16...663,6 2 . Luego.la.caída.de.tensión.total.es.igual.al.0,34%. Dispositivos de maniobra y protecciónCuadros de distribución del campo FVLa.capacidad.de.transporte.de.corriente.de.los.cables.de.la.cadena.es.mayor.que.la.intensidad.máxima.que.los.puede. atravesar. en. condiciones. de. servicio. estándar;.por.tanto,.no.es.necesario.protegerlos.contra.sobrecar-gas.En.condiciones.de.cortocircuito,.la.intensidad.máxima.en.el.cable.de.la.cadena.afectada.por.el.fallo.es.de.(véa-se.la.sección.6.1.3): .I cc2 .=.(x.-.1)...1.25...I sc .=.(6.-.1)...1.25...8,50.≈.53.A este.valor.es.mayor.que.la.capacidad.de.transporte.de.corriente.del.cable:.deberá.entonces.protegerse.el.cable.contra.cortocircuitos.mediante.un.dispositivo.protector,.que.en.condiciones.de.fallo.deje.pasar.la.potencia.ad-mitida.por.el.cable..Este.dispositivo.también.debe.pro-teger.la.cadena.contra.corriente.inversa,.ya.que.x.=.y.=.6. .3.(véase.la.sección.6.1.2).En.referencia.al.diagrama.de.la.figura.C.2,.los.seis.dis-positivos.de.protección.en.el.cuadro.de.distribución.del.campo. deben. tener. una. intensidad. nominal. (véase. la.ecuación.[6.3]).igual.a: 1.25...I sc. ≤.I n. ≤.2...I sc .→.1,25...8.5.≤.I n. ≤.2...8.5.→.I n =16 A Por.tanto,.se.escoge.un.S804.PV-S16,.con.una.tensión.nominal.U e =.1200 V CC.y.un.poder.de.corte I cu .=.5.kA. .I cc2 . Los.cables.de.conexión.entre.el.cuadro.de.distribución.del.campo.y.el.inversor.no.necesitan.protección.contra.sobrecargas,.puesto.que.su.capacidad.de.transporte.de.corriente. es. mayor. que. la. corriente. máxima. que. los.puede. atravesar.. Por. tanto. debe. montarse. dentro. del.cuadro.del.campo.un.interruptor.seccionador.automáti-co.T1D.PV.160 4 .para.desconectar.el.inversor.en.el.lado. CC.En.los.cuadros.de.distribución.del.campo.también.deben.instalarse.protectores.contra.sobretensiones.(SPD).para.la.protección.del.inversor.en.el.lado.CC.y.de.los.paneles.FV:.el.SPD.escogido.es.de.tipo.OVR.PV.40.1000.P.TS.protegido.mediante.fusibles.4A.gR.(o.fusibles.16A.gR.únicamente.cuando.está.instalado.en.armarios.con.IP65).montados.en.seccionadores.de.tipo.E.92/32.PV. Cuadro de conexión en paraleloEn.referencia.al.diagrama.de.la.planta.de.la.figura.C.4,.en.cada.una.de.las.dos.líneas.procedentes.de.los.inver-sores.trifásicos.se.instala.un.interruptor.de.generador.magnetotérmico.S203.P.-.C63 5 .(con.un.poder.de.corte. igual.a.la.intensidad.de.cortocircuito.prevista.para.la.red).acoplado. con. un. dispositivo. diferencial. de. tipo. F204-63/0.03.(I dn = 30 mA.de.tipo.B,.pues.los.inversores.insta- lados. no. están. equipados. con. un. transformador. de.aislamiento.interno).También.se.instala.un.interruptor.seccionador.XT1D.160.3p.para.el.cuadro. Cuadro generalEn.el.cuadro.eléctrico.general.de.la.industria.artesanal,.que.aloja.los.dispositivos.de.protección.para.las.líneas.de.distribución.de.la.instalación.del.consumidor,.se.ins-tala.también.un.interruptor.automático.XT2N.160.Ekip-LI.In. =. 100  A. combinado. con. un. dispositivo. diferencial..RC.Sel.(para.garantizar.la.selectividad.temporal.con.el.dispositivo.diferencial.F204.B).con.el.objeto.de.proteger.contra.sobrecargas.el.contactor.con.función.de.interfaz.DDI,.el.interruptor.seccionador.en.el.cuadro.de.conexión.en.paralelo,.el.transformador.de.aislamiento.y.los.cables.que. conectan. el. cuadro. de. conexión. en. paralelo. y. el.

Cuadernos de aplicaciones técnicas C C Anexo C: Ejemplos de dimensionamiento de plantas fotovoltaicas 110  Plantas fotovoltaicas | ABB Cuaderno técnico cuadro.general..Por.su.parte,.el.RC.Sel,.coordinado.con.el.sistema.de.puesta.a.tierra,.protege.frente.a.contactos.indirectos.con.las.partes.conductoras.expuestas.colo-cadas.entre.el.cuadro.en.paralelo.y.el.cuadro.general,.en.concreto.el.del.transformador.. Red BT Contador bidireccional kWh OVR T2 3N 40 275s P TS + – + – + – + – – + L 1 L 1 L 1 N1VV-K 3x35m m 2 N07V-K 1x16m m 2 Id Id Id kWh A63 27 - 59 - 81 XT2N160 Ekip LS/l In 100A RC Sel E 93hN/32 Id L8 = 5m N1VV-K 3x35m m 2 N07V-K 1x16m m 2 L7 = 2m N1VV-K 3x35m m 2 N07V-K 1x16m m 2 L6 = 2m Id BT/bt D/ Y N1VV-K 3x35m m 2 N07V-K 1x16m m 2 L5 = 1m XT1D160 3 polos S203P C63 F204  B L4 = 1m L3 = 1m N1VV-K 3x16m m 2 N07V-K 1x16m m 2 N1VV-K 2x16mm 2 L4 = 1m L3 = 1m XT1D PV 160 S804 PV -S16 L1 = 21m L2 = 20m OVR PV 400 1000 PT S SPD SPD SPD E 92/32 PV E 92/32 PV Contador principal Pane l Cadena n Paneles Los cables de conexión entre paneles (L1 = 1m) son (n - 1) Cadena formada por  22 paneles  solares en seri e Planta del usuario Protección de interfaz DDI Dispositivo de interfaz Contador de energía producida Transformador de aislamiento Cuadro en paralelo del inversor Cable solar 4m m 2 Cuadro de campo Figura C4 Para.la.protección.contra.las.sobrecargas.entrantes.de.la.planta.en.el.lado.de.red,.se.instala.un.protector.contra.sobretensiones.de.tipo.OVR.T2.3N.40.275s.P.TS,.pro-tegido.mediante.fusibles.E9F10.GG20.de.20.A.montados.en.portafusibles.E.93hN/32.

Notas

Contacte con nosotros 1T X A 00 71 09 G 07 01        0 00 91 1 Asea Brown Boveri, S.A.Low Voltage ProductsTorrent de l’Olla 22008012 BarcelonaTel. 93 484 21 21Fax 93 484 21 90 www.abb.es/bajatension Los datos y figuras no son vinculantes. ABB se reserva el derecho a modificar el contenido de este documento sin previo aviso en función de la evolución técnica de los productos. Copyright 2011 ABB. Todos los derechos reservados.