Diseño de planta solar fotovoltaica

Abstract

En el presente contexto energético y medio ambiental mundial, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y/o sustancias contaminantes, más allá, incluso, del protocolo de Kioto, se ha convertido en un objetivo primordial para la humanidad. La creciente explotación de fuentes de energías renovables, y la menor dependencia de los 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 es posible utilizarlo teniendo un gran respeto hacia el medio ambiente. Basta con solo pensar que a cada instante la superficie del hemisferio terrestre expuesto al sol recibe una potencia de más de 50000 TW; es decir, la cantidad de energía solar que llega a la corteza terrestre viene a ser 10000 veces mayor que la energía utilizada en todo el mundo. A nivel mundial, la energía solar fotovoltaica generada está aumentando enormemente gracias a las políticas de tarifas reguladas, un mecanismo para financiar al sector solar fotovoltaico por medio de incentivos concedidos por los gobiernos, y así, promover la energía eléctrica producida por plantas solares conectadas a la red. En nuestro país, la matriz energética es fuertemente dependiente de los combustibles fósiles (más del 50% de la generación total de energía eléctrica). Los usuarios del sistema eléctrico dependen de las grandes centrales de generación (hidráulicas, térmicas, nucleares, etc.), desde las cuales, por medio de redes de transmisión y distribución, se transforma, transporta y distribuye la energía eléctrica hasta los puntos de consumo. Este proceso se caracteriza por la existencia de importantes pérdidas energéticas. La incorporación de generación distribuida permite el aprovechamiento de fuentes renovables (solar, eólica, hidráulica, biomasa, entre otras), para generar energía eléctrica destinada al autoconsumo y, a su vez, almacenar o inyectar a la red de distribución el excedente. Por su parte, Santa Fe es una provincia privilegiada en cuanto a recursos energéticos renovables. Estudios recientes arrojan valores de irradiación solar promedio de 4.5 kWh/m2/día. Por otra parte, la matriz energética de generación propia cuenta con un recurso de biomasa sumamente importante debido a sus características ambientales y a las actividades agro-productivas radicadas en el territorio. El presente informe, forma parte del proyecto final de grado de la carrera de Ingeniería Electromecánica dictada en la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Paraná. El proyecto consta del cálculo y diseño de una planta solar fotovoltaica de 403 kWp para la empresa Tadeo Czerweny S.A., fabricante de transformadores eléctricos, ubicada en la ciudad de Gálvez, provincia de Santa Fe, con el fin de cumplir con los requisitos de consumo de energía renovable establecidos por la ley argentina N°27191 “Régimen de Fomento Nacional para el Uso de Fuentes Renovables de Energía Destinada a la Producción de Energía Eléctrica”. El total de energía generada será inyectada a la red eléctrica de media tensión (33 kV) por medio del programa ERA “Energía Renovable para el Ambiente” desarrollado en la provincia con el fin de fomentar el abastecimiento de energía eléctrica proveniente de energías renovables. El mismo, cuenta en la actualidad con 218 usuarios generadores y una potencia total de generación aproximada de 500 kW.