Reunión de Trabajo del COFER
14 de junio, 2000
Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la
Red Eléctrica
Oscar E. Arteaga Novoa
Energías No Convencionales
Instituto de Investigaciones Eléctricas
Sistemas Fotovoltaicos Conectados
a la Red Eléctrica






Tendencias de aplicaciones y costos fotovoltaicos
en países miembros de la AIE
Descripción de la tecnología
Nichos potenciales de mercado
Principales Programas e Iniciativas
Aspectos Técnicos
Proyecto IIE – SE en Mexicali
Tendencias del Mercado Fotovoltaico en
Países Miembros de la AIE
Dólares (EUA)
Tendencia de Costos de Módulos en
Países Miembros de la AIE
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1993
1995
Mayoreo
Menudeo (< 5kWp)
1997
Características de un Sistema
Fotovoltaico Conectado a la Red
Red
A com e tid a
G e n e r a d or f otovolta ico
kW h
I n ve r sor
P u n to d e
I n te r con e x ión
M e d id or
B id ir e ccion a l
Nichos Potenciales de Mercado
Sistemas Residenciales
Nichos Potenciales de Mercado
Sector Industrial y Comercial
Nichos Potenciales de Mercado
Sistemas de Apoyo a la Red
Nichos Potenciales de Mercado
Esquemas de “Green Pricing”
Nichos Potenciales de Mercado
Imagen Corporativa
Principales Programas e Iniciativas

Japón
– Proyecto “Sol Naciente”
– 80,650 kWp conectados a red a finales de 1998
– 12,000 Techos fotovoltaicos residenciales a
finales de 1999
– Alrededor de 200 sistemas en edificios públicos
– Alrededor de 200 sistemas en instalaciones
industriales
– 10 Compañías eléctricas han adoptado
esquemas de “medición neta”
Principales Programas e Iniciativas

Alemania
– Programa “100,000 Techos Fotovoltaicos”,
1999
– 45,000 kWp conectados a la red a finales de
1998. Se prevé un incremento substancial en los
años siguientes.
– La ley de generación eléctrica prevé el pago de
precios preferenciales a la energía proveniente
de fuentes renovables
Principales Programas e Iniciativas

Estados Unidos
– Programa “1 Millón de Techos Solares”
– 28,000 kWp conectados a la red a finales de
1998
– La mayoría de los estados han adoptado
esquemas de “medición neta”
Aspectos Técnicos de la Conexión a Red

Calidad de la Energía
– Distorsión armónica
– Regulación de voltaje
– Factor de Potencia
Operación en Modo Aislado
 Protecciones

– Flujo inverso de potencia

Necesidad de Normalización
Proyecto IIE – SE en Mexicali

Situación en Mexicali
– Alto consumo de energía en verano debido a los fuertes
requerimientos de aire acondicionado y refrigeración
– La demanda pico ocurre por la tarde y es muy
pronunciada por la misma causa
– Altos costos de generación transmisión y distribución
– Región separada del sistema eléctrico nacional
– Tarifas de energía subsidiadas en verano
– Dificultad de los usuarios para cubrir cuotas de energía
eléctrica
Proyecto IIE – SE en Mexicali

Soluciones a la Situación de la Región
–
–
–
–
FIPATERM (doméstico)
PAESE (industrial y comercial)
Incremento de capacidad
Generación Fotovoltaica Distribuida
Proyecto IIE – SE en Mexicali
Instalación piloto en la colonia “Las Palmas”
Proyecto IIE – SE en Mexicali
Balances del verano de 1999 en la vivienda de Las Palmas
1400
1200
Energía FV
Suministrada
a la Vivienda
kWh
Energía
Suministrada
a CFE
1000
Energía Neta
Suministrada
por CFE
800
600
400
200
+ = Energía FV
Total
0
+ = Energía Total
Suministrada por CFE
Jun
Jul
Ago
Sep
Proyecto IIE – SE en Mexicali
Reducción de la Demanda Pico en la Vivienda de Las Palmas
4500
45
4000
40
3500
35
3000
30
2500
25
2000
20
1500
15
1000
10
500
5
0
0
-5 0 0
-5
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
H o ra
D e m a n d a P ro m e d io a la R e d co n F V
A p o rta ció n F V P ro m e d io
D e m a n d a P ro m e d io d e la V ivie n d a
T e m p e ra tu ra A m b ie n te P ro m e d io
23
00
Tem peratura (ºC )
D em anda (W atts)
E fe c to d e N iv e la c ió n d e C a rg a e n la V iv ie n d a (A g o s to 1 9 9 9 )
Proyecto IIE – SE en Mexicali

Beneficios de la generación FV distribuida para CFE
– Reducción de la demanda pico
– Alivio térmico al sistema de distribución
– Posibilidad de postergar inversiones de capital por
aumento de capacidad
– Reducción de pérdidas por transmisión y distribución
– Soporte de voltaje
– Posibilidad de compensación de potencia reactiva
– Reducción de emisiones contaminantes
Proyecto IIE – SE en Mexicali
F a c tu ra c ió n E lé c tric a P la z a la C a c h a n illa
Beneficios a los
usuarios
4.5E+05
4.0E+05
Peso s ( $)

5.0E+05
– Reducción en su
facturación
– Incentivos
fiscales
3.5E+05
1998
3.0E+05
1999
2.5E+05
2000
2.0E+05
1.5E+05
1.0E+05
5.0E+04
0.0E+00
ENE
FEB
MA R
A BR
MA Y
JUN
Mes
D e m a n d a d e E n e rg ía P la z a la C a c h a n illa
7.E+05
6.E+05
1998
5.E+05
1999
kW h
2000
4.E+05
3.E+05
2.E+05
1.E+05
0.E+00
ENE
FEB
MA R
A BR
MA Y
JUN
JUL
Mes
A GO
SEP
OCT
NOV
DIC
JUL
A GO
SEP
OCT
NOV
DIC
Proyecto IIE – SE en Mexicali

Etapa siguiente del proyecto
– Monitoreo de un transformador de distribución
– Instalación de varios sistemas FV residenciales
conectados a un mismo transformador
– Estudios prospectivos en diferentes sectores
– Evaluación del impacto de un programa de
implementación masiva
» Sistema Eléctrico
» Medio ambiente
» Industria y Economía
Resumen




Los sistemas FV conectados a red presentan la
posibilidad de generación en gran escala
Los costos FV continúan declinando
Existen nichos potenciales de mercado en el sector
doméstico, comercial, industrial, etc.
Existen aspectos técnicos por investigar en México
Resumen (Cont.)



Las regiones con clima desértico como el valle de
Mexicali presentan condiciones favorables para
incrementar el valor de la energía FV
Existen importantes beneficios potenciales,
cuantificables, para CFE y los usuarios
El proyecto piloto en Mexicali está permitiendo
evaluar el potencial técnico-económico de la
aplicación de la tecnología en México
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