Ecosolar No. 83, enero-diciembre  2023, ISSN: 1028-6004
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Artículo Original

Experiencias en la generación fotovoltaica en el Centro de Inmunología Molecular (CIM)

Experiences in photovoltaic generation at the Molecular Immunology Center (CIM)

iDJandry Fiallo Guerrero*✉:jandry@cim.sld.cu

iDJorge Luis Álvarez Suárez**✉:jalvarez@cim.sld.cu


Ingeniero Eléctrico; director de la Dirección de Servicios Generales (ServiCim) del Centro de Inmunología Molecular (CIM). La Habana, Cuba.

 

*E-mail: jandry@cim.sld.cu

**E-mail: jalvarez@cim.sld.cu

Resumen

Desde el año 1994, se trabajó en la elaboración de proyectos de Fuentes Renovables de Energía, para lo cual se realizaron estudios de Post Grados y Maestrías relacionadas con el tema, por parte de algunos especialistas de energía. Entre los años 2012 y 2022, se elaboró un proyecto CIM-CIPEL de Ingeniería Básica, que abarcó todas las áreas posibles a utilizar, así como el Proyecto CIM-AMA ENERGÍA e CIM-INEL de Ingeniería de Detalle, solicitándose las ofertas de referencia y posibles créditos a ERKA. Este proyecto se presentó en eventos nacionales e internacionales, lo cual motivó una propuesta de donación alemana. A partir del primer trimestre de 2022, esta donación se hizo efectiva y se comenzó el proceso de montaje y puesta en marcha de 1 de los 3 SFV ya instalados en la empresa; un segundo SFV se obtuvo mediante compra por medios propios y el tercer SFV, mediante contrato de compra de energía.

Palabras clave: 
energía, fotovoltaicos, combustibles, matriz, módulos
Abstract

Since 1994, work has been done on the elaboration of projects for renewable energy sources, for which Post Graduate and Master's studies related to the subject were carried out by some energy specialists. Between 2012 and 2022, a CIM-CIPEL Basic Engineering project was prepared, which covered all possible areas to be used, as well as the CIM-AMA ENERGÍA and CIM-INEL Detail Engineering Project, requesting reference offers and possible credits to ERKA. This project was presented at national and international events, which led to a German donation proposal. As of the first quarter of 2022, this donation became effective and the assembly and start-up process of 1 of the 3 SFVs already installed in the company began; a 2nd SFV was obtained through purchase by own means and the 3rd SFV, through a power purchase contract.

Keywords: 
energy, photovoltaic, fuels, matrix, modules

Recibido: 12 de diciembre de 2023; Aceptado: 25 de diciembre de 2023

Conflicto de intereses: Los autores declaran que no hay conflicto de intereses.

Contribución de los autores: Jandry Fiallo Guerrero: Conceptualización, Análisis formal, Investigación, Supervisión y redacción-revisión; Jorge L. Álvarez Suárez: Curación de datos, Investigación, Metodología, Redacción-borrador original y edición.

CONTENIDO

1. Introducción

 

Los combustibles fósiles han sido los impulsores del desarrollo tecnológico e industrial en el último siglo, no obstante, su uso ha propiciado un elevado deterioro del medio ambiente. El aumento de los días de calor extremo al año, el incremento del nivel del mar y la ocurrencia de desastres naturales cada vez más destructivos son muestras de ello (Rossati, 2016Rossati, A. (2016). Global Warming and Its Health Impact. The International Journal of Occupational and Environmental Medicine, 8(1), 7-20. https://doi.org/10.15171/ijoem.2017.963). Estos fenómenos han impulsado la búsqueda de nuevas alternativas para la producción de energía eléctrica. Entre las alternativas que se fomentan desde hace algunos años, está el desarrollo y uso de las fuentes renovables de energía (FRE). Según (REN21 - Building the sustainable energy future with renewable energy, s. f.REN21—Building the sustainable energy future with renewable energy. (s. f.). Recuperado 18 de mayo de 2024, de https://www.ren21.net/), el 26,2 % de la energía eléctrica producida en el mundo al cierre 2018 se produjo a través de las FRE, donde la solar fotovoltaica fue la tercera en importancia con un 2,4 %, detrás de las energías hidráulica y eólica. Por su parte, se plantea que la participación de las fuentes renovables de energía en el mercado eléctrico crece a un ritmo de un 3,6 % anual, y se prevé que se mantenga en ese orden hasta el 2050. El uso de las fuentes renovables de energía se ha incrementado exponencialmente a nivel mundial, como alternativa al uso indiscriminado de los combustibles fósiles y para mitigar el efecto causado en el medio ambiente; conseguir un acceso universal para la energía asequible, confiable, sostenible y moderna para todos es uno de los objetivos de desarrollo sostenibles (ODS) fijado por las Naciones Unidas (Sustainable Development Goals | United Nations Development Programme, 2020Sustainable Development Goals | United Nations Development Programme. (s. f.). Recuperado 18 de mayo de 2024, de https://www.undp.org/sustainable-development-goals).

Aunque la revolución energética de Cuba introdujo un énfasis en las fuentes renovables de energía, la descentralización de la producción de electricidad en sustitución de la tecnología obsoleta no ha tenido todavía un gran impacto en la industria, el transporte y la agricultura (Vázquez et al., 2015Vazquez, L., Luukkanen, J., Kaisti, H., Käkönen, M., & Majanne, Y. (2015). Decomposition analysis of Cuban energy production and use: Analysis of energy transformation for sustainability. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49, 638-645. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.156). El desarrollo de la energía solar será clave para alcanzar las metas de casi un 50% de participación de FRE en la matriz energética mundial para 2050. Para Cuba, en particular, representa un gran potencial producto a la intensidad de la radiación a la que está expuesta. Acorde al programa energético del país para el 2030, se plantea que el 24% de la matriz energética sea a través de la generación por FRE (Vázquez et al., 2018Vazquez, L., Majanne, Y., Castro, M., Luukkanen, J., Hohmeyer, O., Vilaragut, M., & Diaz, D. (2018). Energy System Planning towards Renewable Power System: Energy Matrix Change in Cuba by 2030. IFAC-PapersOnLine, 51(28), 522-527. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.11.756). Según el plan del gobierno cubano se espera que para el año 2030 la capacidad fotovoltaica instalada sea de 700 MW, lo que representaría un 3 % de la energía consumida por el país en ese año (Masters & Swofford, 2018Masters, H., & Swofford, P. (2018). Financing Renewable Energy in Cuba. https://hdl.handle.net/10161/16595). Por consiguiente, la instalación de centrales fotovoltaicas (CFV) crecerá a ritmo exponencial y con ello surge la necesidad de aprovechar al máximo sus potencialidades (Morales Pedraza, 2019Morales Pedraza, J. (2019). Solar Energy in Cuba: Current Situation and Future Development. Journal of Solar Energy Research Updates, 6, 1-14. https://doi.org/10.31875/24102199.2019.06.1).

Una característica fundamental en el sector cubano de la energía es que, por un lado, existe una tasa alta de electrificación, pero el consumo de energía per cápita es bajo y, por otro lado, existe una alta la dependencia de los combustibles fósiles; pero también hay una larga historia de interés por aprovechar las fuentes renovables de energía nacionales (Energy, environment and development in Cuba - ScienceDirect, s. f.Energy, environment and development in Cuba—ScienceDirect. (s. f.). Recuperado 18 de mayo de 2024, de https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032112001177). Cuba tiene un buen potencial, tanto en recursos solares como eólicos, con una irradiación solar media de 223,8 W/m2 (5,4 kWh/m2/día) y una velocidad media del viento en torno a 5,7 m/s (en el sureste por encima de 7 m/s) (Energy in Cuba: Overview, 2023Energy in Cuba: Overview. (s. f.). Recuperado 18 de mayo de 2024, de https://www.researchgate.net/publication/373412998_Energy_in_Cuba_Overview). El desarrollo de la energía solar será clave para alcanzar las metas de casi un 50% de participación de FRE en la matriz energética mundial para 2050. Para Cuba en particular, representa un gran potencial producto a la intensidad de la radiación a la que está expuesta.

Acorde al programa energético del país para el 2030, se plantea que el 24 % de la matriz energética sea a través de FRE.

La empresa Interred Cooperacion e.V. fue la entidad que donó el primer SFV instalado en el techo del edificio Antyter, destinado fundamentalmente a actividades productivas, por el personal del CIM y con la asesoría técnica de especialistas de Aschoff Solar. Tuvo dos etapas de instalación, atendiendo a igual número de entregas; el primer arribo, con 264 módulos de 385 Wp, con 2 Inversores Refusol de 50 kW cada uno, se instaló en menos de tres semanas y su puesta en funcionamiento se efectuó el 2 de mayo de 2022, a los cuales se sumó la instalación y puesta en marcha de 167 módulos de 405 Wp, con un tercer Inversor REFUSOL de 50 kW, que concluyó el 4 de febrero de 2023; de esta manera, se completaron 169 kWp en 166 m2. Durante el funcionamiento de la primera parte del primer SFV y teniendo en cuenta los resultados positivos obtenidos, se procedió a la contratación del segundo SFV con la Empresa LAGG Leben und Arbeiten im Gallus und Gutleut; aplicando el modo de compra-venta de energía, con pagos trimestrales durante 9 años, según la energía generada; se instalaron 158 kWp y se pusieron en funcionamiento 390 módulos de 405 Wp, con tres Inversores REFUSOL de 50 kW cada uno, el 5 de febrero de 2023. Se inaugura así el segundo SFV, en 396 m2 del techo del Almacén Central. Desde mediados de 2022, se aprobó el financiamiento para la compra del tercer SFV, a través de gestiones comerciales con la firma ERKA, para su ubicación en un área de 498 m2 sobre el techo del Edificio INIM. El 30 de marzo de 2023, se concluyó la instalación y puesta en marcha de 205 kWp, con 2 Inversores Sunny Tripower de 50 y 110 kW respectivamente y 475 módulos de 465 Wp.

2. Desarrollo

 

2.1. Características de cada uno de los sistemas fotovoltaicos (SFV) instalados

 

2.1.1. SFV #1 Antyter

 

Donación de la empresa alemana Interred Cooperacion e.V y asesoría técnica de especialistas de Aschoff Solar, los módulos fueron instalados en 2 tiempos: un primer arribo de 264 módulos JA Solar, cuyas características se describen a continuación (Tabla 1):

Tabla. 1.  Características de los módulos JA Solar
Tipo JAM60S20-385/MR/1000V
Dimensión (mm) 1776 x 1052 x 35
Peso 20.7 kg
Potencia máxima (Pmáx) 385 W
Tensión del circuito abierto (Voc) 41.78 V
Tensión de potencia máxima (Vmp) 35.04 V
Corriente de cortocircuito (Isc) 11.53 A
Corriente de máxima potencia (Imp) 10.99 A
Voltaje máximo del sistema 1000 V
Máxima protección contra sobrecorriente 20 A
Selección de potencia 0~+5 W

Los datos técnicos en condiciones de prueba estándar: AM=1.5; I=1000 W/m2; Tc=25oC

Se recibieron las estructuras para la instalación a «2 aguas», los cables, conectores y 2 inversores alemanes REFUSOL de 50 kW cada uno, instalados y en funcionamiento el 2 de mayo del 2022. La instalación de estructuras, contrapesos, módulos, conexiones y cableado, fueron ejecutados por el personal del CIM. La evaluación positiva de los resultados por los propios asesores, permitió que se pactara una segunda donación de 167 módulos SUMPRO POWER, instalados y puestos en funcionamiento con un 3er inversor REFUSOL, el 4 de febrero de 2023, completándose 169 kWp instalados en el primer SFV. A continuación, las características de los módulos SUMPRO (Tabla 2):

Tabla 2.  Características de los módulos Sumpro Power
Tipo SP405-108M10
Dimensión (mm) 1724 x 1134 x 35
Peso 21.5 kg
Potencia máxima (Pmáx) 405 W
Tensión del circuito abierto (Voc) 37.13 V ± 3%
Tensión de potencia máxima (Vmp) 31.04 V
Corriente de cortocircuito (Isc) 13.83 A ± 3%
Corriente de máxima potencia (Imp) 13.05 A
Voltaje máximo del sistema 1500 V
Clasificación máxima de protección contra sobre corriente 25 A
Tolerancia de salida 0~+3 %

Datos técnicos en condiciones de prueba estándar: AM=1.5; I=1000 W/m2; Tc=25oC

Con respecto a los 3 inversores, sus características se muestran a continuación:

2.1.2. SFV #2 Logística

 

Los módulos instalados en este sistema se adquirieron mediante contrato de compra-venta de energía con la empresa LAGG Leben und Arbeiten im Gallus und Gutleut. Para esta instalación se recibieron 290 módulos Sumpro Power, que fueron instalados y puestos en funcionamiento junto a tres inversores Refusol, el 5 de febrero de 2023; con ello se instalaron 158 kWp. Las características de los módulos SUMPRO se muestrearon en la Tabla 2, así como la de los inversores en la Tabla 3. Al igual que con el primer SFV, toda la instalación fue realizada por el personal de mantenimiento eléctrico y montaje industrial de la empresa CIM, con la asesoría técnica de los técnicos de la empresa Aschoff Solar.

Tabla 3.  Características de los 3 inversores
Modelo REFUsol 50 K-3T 851P050.300
Tensión máxima de entrada en corriente directa 1000 V
Rango de tensión operativo MPPT 250 ~ 950 V
Corriente de entrada máxima 40 A/30 A/30 A
Máximo PV Isc 48 A/36 A/36 A
Tensión nominal de red 3/N/PE, 380 Vac
Corriente máxima de salida 80 A
Frecuencia nominal de red 50/60 Hz
Potencia nominal de salida 50000 W
Factor de potencia > 0.99 (adjustable +/- 0.8)
Protección de ingreso IP65
Rango de temperatura de funcionamiento -25 oC ~ +60 oC
Clase de protección Clase I

2.1.3. SFV #3 INIM

 

Se compró por la empresa CIM, mediante la gestión de comercialización e importación de la empresa ERKA. En agosto de 2022 se recibieron los 480 módulos Canadian Solar de 465 Wp, 2 inversores Sunny Tripower de 50 y 110 kW respectivamente, así como los conectores, cables, vigas de aluminio, laminados de aluminio y herramientas, así como el resto de los componentes requeridos para la confección in situ de las estructuras para la instalación de los paneles y la fundición de los contrapesos requeridos, trabajo realizado también por el equipo de mantenimiento eléctrico, mantenimiento civil y el equipo de montaje industrial de la propia empresa CIM, esta vez sin asesoría extranjera. Este SFV quedó instalado en el techo del edificio de investigaciones INIM, poniéndose en funcionamiento 205 kWp el 30 de marzo de 2023.

Las características de los módulos e inversores instalados, se muestran en las tablas siguientes (Tablas 4 y 5).

Tabla 4.  Características de los módulos Canadian Solar
Tipo de modelo CS3W-445MS
Dimensión (mm) 2108 x 1048 x 35
Peso 24.3 kg
Potencia nominal máxima (Pmáx) 445 W ± 3 %
Tensión de circuito abierto (Voc) 48.9 V ± 5 %
Tensión de potencia óptima (Vmp) 40.9 V
Corriente de cortocircuito (Isc) 11.54 A ± 5 %
Corriente de máxima potencia (Imp) 10.89 A
Voltaje máximo del sistema 1500 V
Clasificación del fusible máximo en serie 20 A
Resistencia al fuego Clase C
Clase de protección (IEC61140) Clase II
Todos los datos técnicos en condiciones de prueba estandar: AM=1.5; I=1000 W/m2; Tc=25oC
Tabla 5.  Características de los inversores SMA Sunny Tripower
Modelo STP 50-41 STP 110-60
Serie No. 3013198569 A2011022539
VDC max 1000 V 1100 V
VDC MPP 500 ~ 800 V 500 ~ 800 V
IDC max 6 x 20 A 12 x 26 A
ISP PV 6 x 30 A 12 x 40 A
VAC,r 380 / 400 / 415 V 380 / 400 / 415 V
PAC,r 50000 W 110000 W
S max 50000 VA 110000 VA
fAC,r 50 / 60 Hz 50 / 60 Hz
IAC max 72.5 A 158.8 A
cos (φ) 0…..1…...0 Sobre excitación Baja excitación 0.8…..1…...0.8 Sobre excitación Baja excitación
Clase de protección I I
Categoría de sobretensión III III

Considerando el comportamiento del Factor de Llenado (FF) y la eficiencia de los paneles (η), se muestra a continuación la siguiente tabla comparativa entre los 3 tipos de paneles utilizados (Tabla 6).

Tabla 6.  Comparación de la eficiencia entre los paneles instalados
JA Solar Sumpro Power Canadian Solar
Área (A) 1.87 m2 1.96 m2 2.21 m2
Corriente de cortocircuito (Isc) 11.53 A 13.83 A 11.54 A
Tensión del circuito abierto (Voc) 41.78 V 37.13 V 48.9 V
Tensión de potencia máxima (Vmp) 35.04 V 31.04 V 40.9 V
Corriente de máxima potencia (Imp) 10.99 A 13.05 A 10.89 A
Factor de llenado (FF) 0.80 0.79 0.79
Eficiencia (η) 20.6 % 20.6 % 20.1 %

Como puede comprobarse, los tres tipos de paneles instalados, presentan eficiencias similares bajo condiciones estándar (1000 W/m2; 25 oC) encontrándose en el rango máximo de eficiencia.

El factor de llenado de una celda fotovoltaica está relacionado con la eficiencia de una celda solar, donde el factor de llenado (FF) se define como la relación entre el máximo punto de potencia, dividido entre el voltaje en circuito abierto (Voc) y la corriente en cortocircuito (Isc). Cuanto más se aproxime a 1, significa que la potencia real se acerca a la ideal, denotando un índice de mayor calidad en la celda.

F F = V m p *   I m p V o c *   I s c
 

La eficiencia de una celda solar (β), es el porcentaje de potencia convertida en energía eléctrica de la luz solar absorbida por el panel, cuando una celda solar está conectada a un circuito eléctrico. Se calcula mediante la relación del punto de potencia máxima Pm, dividido entre la luz que llega a la celda (irradiancia: I), en W/m2, bajo condiciones estándar (STC) y el área superficial de la celda solar (A en m2).

y =   P o t e n c i a   m á x i m a   e l é c t r i c a P o t e n c i a   s o l a r   i n c i d e n t e
 

La eficiencia se da entonces como:

y =   V o c *   I s c * F F A * I
 
y =   V m p *   I m p A * I
 

En donde:

Vmp: Voltaje a máxima potencia

Imp: Corriente a máxima potencia

Voc: Voltaje en circuito abierto

Isc: Corriente en cortocircuito

A: Área de panel en m2

I: Irradiancia (1000 W/m2)

2.2. Comportamiento de la generación fotovoltaica en cada uno de los SFV

 

2.2.1. SFV #1 Antyter

 

Este SFV, instalado en el techo del edificio de producción Antyter es el de mayor tiempo de generación; su instalación ocurrió en dos momentos diferentes por lo que su comportamiento se muestra en dos 2 bloques.

El primer bloque de 102 kWp, instalado «a dos aguas» y funcionando desde mayo 3 de 2022, consta de 264 módulos JA Solar de 385 Wp, con 12 string de 22 paneles cada uno, conectados a 2 inversores Refusol de 50 kW; el inversor No. 1 capta los módulos dirigidos al este y el No. 2 al oeste, evidenciándose que ambos presentan valores similares, garantizándose la máxima generación en diferentes horarios del día. Se registra diariamente la generación producida, tomándose lecturas por parte del personal del grupo de electricidad CIM, según procedimiento elaborado, realizando las acciones de mantenimiento previstas, como limpieza de superficie de los paneles y el reapriete de las estructuras que los soportan; el paso de un huracán, no provocó ninguna afectación al SFV.

La generación desde el 3 de mayo de 2022 y hasta el 31 de diciembre de 2023 se muestra en la figura 1:

Fig. 1.  Generación del 1er bloque del SFV #1 (Antyter).

El primer bloque del SFV #1 ha generado un total de 253,027 MWh, con un promedio de 420,1 kWh en 608 días. Su máxima potencia de 693,7 kWh, se alcanzó el 29 de julio de 2023, mientras que la menor se registró el 25 de diciembre de 2022 con 30,8 kWh.

En la tabla 7, se evidencia que julio de 2023 fue el mes de mayor generación y diciembre 2022 el de menor:

Tabla 7.  Generación mensual del 1er bloque del SFV #1 (Antyter)
Mes Generación (MWh) Consumo (MWh) Relación generación consumo
1er bloque SFV #1 GEE
Promedio Total SEN Total
Mayo 0,501 15,029 0,000 1225,669 1240,698 1,2 %
Junio 0,463 13,886 10,307 1164,843 1189,036 1,2 %
Julio 0,495 15,345 3,790 1164,605 1183,740 1,3 %
Agosto 0,462 14,326 14,95 1090,984 1120,260 1,3 %
Septiembre 0,427 12,794 95,24 928,321 1036,355 1,2 %
Octubre 0,405 12,566 18,95 1055,455 1086,971 1,2 %
Noviembre 0,324 9,706 0,239 1067,506 1077,451 0,9 %
Diciembre 0,265 8,23 0,000 1030,272 1038,502 0,8 %
Enero 0,330 10,215 0,000 1025,58 1035,795 1,0 %
Febrero 0,368 10,296 0,000 944,990 955,286 1,1 %
Marzo 0,408 12,647 1,060 1034,330 1048,037 1,2 %
Abril 0,519 15,557 0,000 1006,750 1022,307 1,522 %
Mayo 0,519 16,073 0,000 1030,978 1047,051 1,535 %
Junio 0,507 15,221 0,060 1033,483 1048,704 1,4 %
Julio 0,568 17,616 0,000 1123,112 1140,728 1,544 %
Agosto 0,449 13,930 0,000 1153,503 1167,433 1,2 %
Septiembre 0,453 13,576 0,000 1093,509 1107,085 1,2 %
Octubre 0,379 11,737 0,196 1089,242 1101,175 1,1 %
Noviembre 0,299 8,959 0,392 1025,959 1035,310 0,9 %
Diciembre 0,263 8,146 0,000 937,948 946,094 0,9 %

La generación diaria del mes de mayo de 2023, se muestra en la figura 2.

Fig. 2.  Generación/día en julio del 1er bloque del SFV #1 (Antyter).

Se puede evidenciar, que el 93.5 % del total de días del mes de julio, las generaciones fueron superiores a los 10 kWh y el comportamiento general osciló entre los 12 281 y 9 422 kWh.

El segundo bloque de 68 kWp, instalado también «a dos aguas» y funcionando desde febrero 4 de 2022, consta de 168 módulos Sumpro Power de 405 Wp, con 8 string de 21 paneles cada uno, conectados a 1 inversor Refusol de 50 kW, que capta tanto los paneles dirigidos al este como al oeste. Se ha registrado diariamente la generación producida, tomándose lecturas del tercer inversor.

La generación desde el 4 de febrero al 31 de diciembre de 2023, junto a la generación del primer bloque y se muestra en la figura 3.

Fig. 3.  Generación mensual del SFV #1 (Antyter).

El segundo bloque ha generado un total de 74,169 MWh, desde el 4 de febrero al 31 de diciembre de 2023, promediándose 224,1 kWh en 331 días, que sumado a lo generado por el 1er bloque da como resultado un total de 328,061 MWh y 542,1 kWh como promedio en 608 días. La mayor generación se logró el 20 de mayo de 2023, con 1017,6 kWh, mientras que la menor se obtuvo el 25 de diciembre de 2022 con 30,8 kWh. Se continúa evidenciando que julio de 2023 fue el mes de mayor generación (Tabla 8).

Tabla 8.  Generación mensual del SFV #1 (Antyter)
Mes Generación (MWh) Consumo (MWh) Relación generación consumo
SFV #1 GEE
Promedio Total Sen Total
Febrero 0,395 11,046 0,000 944,990 955,286 1,2 %
Marzo 0,501 15,538 1,060 1034,330 1048,037 1,5 %
Abril 0,826 24,793 0,000 1006,750 1022,307 2,4 %
Mayo 0,832 25,785 0,000 1030,978 1047,051 2,5 %
Junio 0,811 24,321 0,060 1033,483 1048,704 2,3 %
Julio 0,837 25,937 0,000 1123,112 1140,728 2,27 %
Agosto 0,722 22,394 0,000 1153,503 1167,433 1,9 %
Septiembre 0,723 21,695 0,000 1093,509 1107,085 2,0 %
Octubre 0,604 18,726 0,196 1089,242 1101,175 1,7 %
Noviembre 0,483 14,483 0,392 1025,959 1035,310 1,4 %
Diciembre 0,426 13,210 0,000 937,948 946,094 1,4 %

2.2.2. SFV #2 Logística

 

Esta instalación se ubicó en el techo del almacén GMP Logística. La misma es de 158 kWp, instalado también «a dos aguas» y su puesta en funcionamiento fue el 5 de febrero de 2023; consta de 390 módulos SUMPRO de 405 Wp, con 18 string conectados a 3 inversores Refusol de 50 kW. Los inversores #1 (módulos dirigidos al este) y #2 (módulos dirigidos al oeste), cuentan con 1 string de 18 paneles, 4 string de 22 paneles y 1 string de 23 paneles; el inversor #3 (módulos mixtos este-oeste) cuentan con 2 string de 20 paneles, 2 string de 22 paneles y 2 string de 24 paneles.

Se ha registrado diariamente la generación producida, tomándose lecturas de los tres inversores por parte del personal del grupo de electricidad de la empresa, según procedimiento elaborado al efecto, encargado también de realizar las acciones de mantenimiento previstas, tales como la limpieza de las superficie de los paneles y el reapriete de las estructuras que los soportan. La generación desde el 5 de febrero al 31 de diciembre de 2023 se muestra en la figura 4.

Fig. 4.  Generación del SFV #2 (Logística).

El SFV #2 ha generado un total de 212,464 MWh, promediándose 643,8 kWh, en 330 días; la mayor generación se alcanzó el 26 de marzo de 2023, con 979,6 kWh, mientras que la menor se obtuvo el 20 de marzo de 2023 con 132,7 kWh

En la tabla 9 se evidencia que mayo de 2023 fue el mes de mayor generación.

Tabla 9.  Generación mensual del SFV #2 (Logística)
Mes Generación (MWh) Consumo (MWh) Relación generación consumo
SFV #2 GEE
Promedio Total SEN Total
Febrero 0,633 15,183 0,000 944,990 960,173 1,6 %
Marzo 0,656 20,344 1,060 1034,330 1055,734 1,9 %
Abril 0,764 22,905 0,000 1006,750 1029,655 2,2 %
Mayo 0,794 24,617 0,000 1030,978 1055,594 2,3 %
Junio 0,723 21,691 0,060 1033,483 1055,174 2,1 %
Julio 0,766 23,731 0,000 1123,112 1140,728 2,1 %
Agosto 0,670 20,778 0,000 1153,503 1167,433 1,8 %
Septiembre 0,674 19,623 0,000 1093,509 1107,085 1,8 %
Octubre 0,564 17,483 0,196 1089,242 1101,175 1,6 %
Noviembre 0,456 13,684 0,392 1025,959 1035,310 1,3 %
Diciembre 0,401 12,426 0,000 937,948 946,094 1,3 %

SFV #3 INIM

 

Está ubicado en el techo del edificio de investigaciones INIM, con 205 kWp de potencia y también con disposición «a dos aguas». Su puesta en funcionamiento ocurrió en dos momentos: el 30 de marzo la del inversor de 50 kW y el 4 de abril el inversor de 110 kW. Este sistema consta de 475 módulos Canadian Solar de 445 Wp, con 25 string, conectados a 2 inversores Sunny Tripower de 50 kW y 110 kW respectivamente. Al inversor de 50 kW se conectaron 7 string de 19 paneles cada uno y al inversor de 110 kW, 19 string con 18 paneles cada uno. También se ha registrado diariamente la generación producida, tomándose lecturas de los dos inversores por parte del personal del grupo de electricidad de la empresa, según procedimiento elaborado al efecto, encargado también de realizar las acciones de mantenimiento previstas, tales como la limpieza de las superficie de los paneles y el reapriete de las estructuras que los soportan. La generación desde el 30 de marzo al 31 de diciembre se muestra en la figura 5.

Fig. 5.  Generación del SFV #3 (INIM).

Se han generado por el SFV #3, 240,486 MWh, promediando en 277 días 868 kWh; la mayor generación fue el 28 de junio, con 1306,7 kWh y la menor se obtuvo el 31 de diciembre con 141,0 kWh. En la siguiente tabla se evidencia que mayo de 2023 fue el mes de mayor generación:

1.2 Comportamiento de la generación fotovoltaica considerando los tres SFV

Desde el 4 de mayo de 2022 hasta el 31 de diciembre de 2023, los tres SFV instalados han generado un total de 782,534 MWh, cifra ésta que al dejarse de consumir del Sistema Electro-energético Nacional, evidenció un ahorro económico para la empresa de 2241,892 MP, implicando para el país la disminución de 195,634 t de combustibles fósiles en la generación de electricidad, el ahorro de 113,465 MUSD para el país y finalmente, la no emisión a la atmósfera de 641,679 t de CO2, contribuyéndose de esta manera a la reducción de la huella de carbono. El comportamiento de la generación mensual de los tres SFV se muestra en la figura 6.

Tabla 10.  Generación mensual del SFV #3 (INIM)
Mes Generación (MWh) Consumo (MWh) Relación generación consumo
SFV #3 GEE
Promedio Total SEN Total
Marzo 0,232 0,465 1,060 1034,330 1055,734 0,0 %
Abril 0,789 23,657 0,000 1006,750 1029,655 2,3 %
Mayo 1,095 33,932 0,000 1030,978 1055,594 3,2 %
Junio 1,020 30,602 0,060 1033,483 1055,174 2,9 %
Julio 1,089 33,751 0,000 1123,112 1140,728 3,0 %
Agosto 0,931 28,868 0,000 1153,503 1167,433 2,5 %
Septiembre 0,929 27,871 0,000 1093,509 1107,085 2,5 %
Octubre 0,804 24,913 0,196 1089,242 1101,175 2,3 %
Noviembre 0,640 19,188 0,392 1025,959 1035,310 1,9 %
Diciembre 0,556 17,240 0,000 937,948 946,094 1,8 %
Fig. 6.  Generación de los 3 SFV.
Tabla 11.  Generación mensual de los tres SFV
Mes Generación (MWh) Consumo (MWh) Relación generación consumo
SFV (#1, #2, #3) GEE
Promedio Total SEN Total
Mayo 0,501 15,029 0,000 1225,669 1240,698 1,2 %
Junio 0,463 13,886 10,307 1164,843 1189,036 1,2 %
Julio 0,495 15,345 3,790 1164,605 1183,74 1,3 %
Agosto 0,462 14,326 14,95 1090,984 1120,26 1,3 %
Septiembre 0,427 12,794 95,24 928,321 1036,355 1,2 %
Octubre 0,405 12,566 18,95 1055,455 1086,971 1,2%
Noviembre 0,324 9,706 0,239 1067,506 1077,451 0,9 %
Diciembre 0,265 8,230 0,000 1030,272 1038,502 0,8 %
Enero 0,330 10,215 0,000 1025,580 1035,795 1,0 %
Febrero 0,937 26,229 0,000 944,990 971,219 2,7 %
Marzo 1,173 36,347 1,060 1034,330 1071,737 3,4 %
Abril 2,379 71,354 0,000 1006,750 1078,104 6,6 %
Mayo 2,720 84,334 0,000 1030,978 1115,312 7,6 %
Junio 2,554 76,613 0,060 1033,483 1110,156 6,9 %
Julio 2,691 83,419 0,000 1123,112 1206,531 6,9 %
Agosto 2,324 72,040 0,000 1153,503 1225,543 5,9 %
Septiembre 2,306 69,189 0,000 1093,509 1162,698 6,0 %
Octubre 1,972 61,122 0,196 1089,242 1150,56 5,3 %
Noviembre 1,579 47,355 0,392 1025,959 1073,706 4,4 %
Diciembre 1,383 42,876 0,000 937,948 980,824 4,4 %

Se evidencia que en el mes de mayo de 2023, se obtiene el la mayor relación «generación/consumo», lográndose un 7,6 %. mayor valor de generación y el mayor promedio diario, así como A continuación, se muestra en la figura 7 esta relación:

Figura 7.  Relación Generación vs Consumo.

3. Conclusiones

 
  • Se evidencia un ahorro por más de 7756 MP, por el trabajo de montaje realizado con esfuerzo propio en el CIM.

  • Se gana en experiencia en este tipo de instalación lo que permite extender el servicio a otras empresas, a un costo competitivamente menor, usando las tarifas del ordenamiento monetario.

  • Se evidencia la generación de 782,534 MWh mediante SFV, en el período comprendido entre el tres de mayo del 2022 y 31 de diciembre del 2023, obteniendo la Empresa un ahorro de 2 241,892 MP.

  • Se logra alcanzar en el mes de mayo del 2022, el 7,56 % entre la Generación de los 3 SFV y el Consumo Total de los cuatro SE MAYORES del Centro.

  • Los tres tipos de paneles instalados, poseen un FF similar y sus eficiencias se encuentran en el rango del 20,1 al 20,6.

4. Referencias Bibliográficas

 

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