Soluciones Inversores KOSTAL Piko para instalaciones de autoconsumo

Jornada Técnica sobre Autoconsumo

Fotovoltaico en Extremadura

Organizada por

Albasolar y ASPREMETAL

Inversores fotovoltaicos KOSTAL de conexión a red

en instalaciones de autoconsumo

14 de Febrero 2013, Badajoz

KOSTAL Solar Electric IbéricaJean-François Picard

[email protected]

2011

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Presentación de la empresa KOSTALAplicaciones de la Fotovoltaica

Conexión a red

Soluciones KOSTALPIKO String

Residencial (monofásico)Comercial / Industrial (trifásico)Con acumulación (PIKO Battery)

AccesoriosServicio KOSTAL

Ejemplos de configuraciónAutoconsumo

Índice

Sistema fotovoltaico, componentes y aplicaciones

KOSTALPresentación de la empresa

La experiencia nos hace fuertes:

Familia KOSTAL

Years


Presencia global

12,000 empleados

31 direcciones

17 países

4 continentes



AutomatizaciónTecnología de pruebasTecnología de medición

Cajas de módulo fotovoltaicoVariadores frecuenciaElectrónica de control y mediciónInversores fotovoltaicos

Sistemas de contactoSistemas de conexión y enchufes

Módulos de techo, de columna de dirección,de consola central Sistemas eléctrico de tableroControladores de puertasControladores de asientosElementos de control e interruptores

KOSTAL SOMA

KOSTAL Industrie Elektrik

KOSTALAutomobileElectrical

KOSTAL Industrial electronicsKOSTAL

Kontakt Systeme

KOSTAL IndustriePresentación de la empresa

Electrónica de potencia y control de motores Inversores fotovoltaicos PIKO

Fotovoltaica Electrónica de control

KOSTAL Solar Electric GmbH

KOSTAL IndustriePresentación de la empresa

Cajas de conexionado KOSTAL

Solución estándar avanzada Soluciones customizadasSolución estándar (universal)

SchalksmühleHagen

Freiburg i.Br.Guyancourt

Turin

Thessaloniki

Valencia

Hagen, AlemaniaOficina central de KOSTALIndustrial Electronics

Desde Abril 2005Superficie de 87,000 m², de los cuales14,700 m² están edificados.Aprox. 450 empleados (más de 200 en KOSTAL Industrial Electronics, el resto en KOSTAL Kontakt Systeme GmbH)

Presentación de la compañíaKOSTALPresentación de la empresa

Valencia, España KOSTAL Solar Electric Ibérica S.L.

Desde Enero de 2009 Compañía de ventas y distribución de inversores KOSTAL tanto a principales distribuidores como grandes proyectosVentas y administración, soporte técnico, Formación

SchalksmühleHagen

Freiburg i.Br.Guyancourt

Turin

Thessaloniki

Valencia


Aplicaciones de la Fotovoltaica

Tipos de instalacionesConexión a redAsistida con la redAislada de la red

Descripciones

Esquemas

Normativas

Ventajas

Aplicaciones de la FotovoltaicaTipos de instalaciones

Las instalaciones generadoras se clasifican atendiendo a su funcionamiento respecto a la Red de Distribución Pública, de la siguiente manera:

Instalaciones generadoras interconectadas:Aquellas que están, normalmente, trabajando en paralelo con la Red de Distribución Pública. (Las instalaciones de conexión red entran en este grupo.)

Instalaciones generadoras asistidas:Aquellas en las que existe una conexión con la Red de Distribución Pública, pero sin que los generadores puedan estar trabajando en paralelo con ella.

Instalaciones generadoras aisladas:Aquellas en las que no puede existir conexión eléctrica alguna con la Red de Distribución Pública.

Según el REBT (ITC-BT-40, INSTALACIONES GENERADORAS DE BAJA TENSIÓN)

Régimen de venta (Feed-in-tariff )

Autoconsumo

Aplicaciones de la FotovoltaicaInstalaciones de conexión a red

Aplicaciones de la FotovoltaicaRégimen de venta a red, normativa

Son instalaciones de producción de energía eléctrica destinada a vender la totalidad de la energía producida. Las instalaciones pueden tener varios tamaños, y pueden ser montadas en edificios como en suelo, según normas vigentes.

RD-L 1/2012

“Real Decreto-ley 1/2012, de 27 de enero, por el que se procede a la suspensión de los procedimientos de preasignación de retribución y a la supresión de los incentivos económicos para nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de cogeneración, fuentes de energía renovables y residuos.”

De momento, y hasta nueva directiva, queda en suspenso la tramitación de nuevos proyectos de conexión a red con tecnología fotovoltaica en régimen de venta. Salvo que se venda la energía sin prima al mercado.

Aplicaciones de la FotovoltaicaVenta a red, esquema y componentes

Generación = Venta de energía

Circuito 2: Red interior

Circuito 1: Red exterior

kWh

Tarifa de venta regulada€/Kwh

kWh€/KwhPrecio compra

Consumo = Compra de energía

Generación y consumo son independientes en un esquema típico de instalación fotovoltaica de conexión a red en venta de energía.

ESQUEMA UNIFILAR PARA INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN CON POTENCIA ≤ 100 kW Y TECNOLOGÍAS DE LAS CATEGORIAS a), b) Y c) DEL ARTÍCULO 2 DEL RD661/2007 CON CONEXIÓN A UNA RED INTERIOR DE UN CONSUMIDOR DE B.T. (CASO GENERAL: VENTA DE ENERGÍA Y CONSUMO)

Fuente: Iberdrola, Documento: MT 3.53.01 (12-07) ANEXO 2

Aplicaciones de la FotovoltaicaVenta a red, esquema unifilar

Aplicaciones de la FotovoltaicaConexión a red en régimen autoconsumo

PLATAFORMA PARA EL IMPULSO DE LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y EL AUTOCONSUMO ENERGÉTICO

Autoconsumo

“Sin Balance Neto”Con Balance Neto

Aplicaciones de la FotovoltaicaAutoconsumo, definición

El concepto de autoconsumo se refiere a la generación de energía destinada al propio consumo, sea una instalación residencial, comercial o industrial. Para este fin, la instalación debe estar conectada en el circuito eléctrico interior del consumidor.

Imagen: IDAE

Aplicaciones de la FotovoltaicaConexión a red en autoconsumo normativa

Real Decreto 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red de instalaciones deproducción de energía eléctrica de pequeña potencia. ( ≤ 100kW. )

Las instalaciones de potencia nominal superior a 100kW están sometidas a lalegislación del RD 1955/2000 y RD 661/2007:

Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre, por el que se regulan las actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica.

Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial. (≤ 50MW.)

DOE, Circular de la Dirección General de Incentivos Agroindustriales y Energía de 20 dediciembre de 2012

ANUNCIO de 11 de enero de 2013

…por la que se aclara la normativa aplicable para la legalización de las instalaciones solares fotovoltaicas incluidas en el ámbito de aplicación del Real Decreto 1699/2011…

…En caso de que la conexión de servicio del suministro en cuestión quede desconectada de la red de distribución, ya sea por razones de mantenimiento o explotación o por la actuación de alguna protección, la instalación generadora no deberá mantener en ningún caso tensión en la red de distribución. Cuando se produzca dicha situación la instalación de producción podrá funcionar en isla sobre los consumos de la instalación receptora propia, sin alimentar a otros usuarios de la red. En este caso, deberá instalarse un dispositivo de conmutación automático que desconecte el conjunto de la instalación generadora-receptora de la red de distribución, de acuerdo con la normativa vigente.

“Instalación de Conexión a red y instalación Asistida a la vez (de cierta forma), y no exime la tramitación de Conexión a Red”.

DOE

Aplicaciones de la FotovoltaicaAutoconsumo, concepto y componente(sin balance neto)

Circuito: Red interior

KwhkWh

€/KwhPrecio compra

Tarifa de venta NO reguladaPrecio mercado€/Kwh

La generación en un esquema de autoconsumo (sin balance neto) tiende a cubrir la demanda energética “base” del consumidor. La producción excedente se vierte a red, y se vende a precio de mercado no existiendo tarifa regulada. Los componentes son los mismos que en un modelo de venta a red convencional.

Se define el balance neto como aquel sistema de compensación de saldos de energía que permite a un consumidor, que auto produce parte de su consumo, utilizar el sistema eléctrico para “almacenar” los excedentes puntuales de su producción y recuperarlos posteriormente.

Este sistema es especialmente interesante… ya que evita la necesidad de incorporar un sistema de acumulación en la propia instalación.

Fuente: IDAE, PER 2011-2020

Aplicaciones de la FotovoltaicaBalance neto, definición

En España no existe a día de hoy regulación sobre Balance Neto.

Aplicaciones de la FotovoltaicaAutoconsumo, esquema y componenteBalance Neto (esperando la regulación)

En España no existe a día de hoy regulación sobre Balance Neto.


KwhkWh

Saldo Energético

Kwh

€/KwhPrecio compra

La generación en un esquema de autoconsumo con balance neto tiende a cubrir la demanda energética total del consumidor. La producción excedente en un momento dado se vierte a red, y se recupera en los momentos de la producción inferior a la demanda. Los componentes son los mismos que en un modelo de venta a red convencional!

Aplicaciones de la FotovoltaicaAutoconsumo y Generación Distribuida

El modelo de Autoconsumo fomenta el concepto de generación distribuida (GD):

Generación a pequeña escalaSuministro en puntos cercanos al consumidorConexión directa en redes de baja tensiónIndependencia en la gestión y control de la generación

…complementa y mejora el modelo actual….

Modelo de generación centralizada

Generación Fotovoltaica en zonas cercanas de consumoVentajas de la generación distribuida.Ej. Sistema FV en cubierta de 5kW-100KW

Generación Fotovoltaica en zonas alejadas de consumoCompite en igualdad de condiciones con otras tecnologías más maduras. Ej. Huerta Solar de 20MW.

Aplicaciones de la FotovoltaicaAutoconsumo y Generación Distribuida

Distribución eléctrica distribuida avanzada: Microrredes conectadasa red o aisladas de red Almacenamiento

Almacenamiento

Aplicaciones de la FotovoltaicaVentajas del autoconsumo y la generación distribuida

Ventajas directas para el usuario final

Ahorro directo en la factura eléctrica

Independencia de subida de precios

Posibilidad de aumentar la seguridad suministro energético

Ventajas para el conjunto de la sociedad

Crea empleo local

Aportada al crecimiento económico

Favorece la independencia energética

Reduce las emisiones de CO2

Ahorra en perdidas energéticas de transporte de la electricidad

Sostenibilidad del medio ambiente

Lucha contra el cambio climático

Aplicaciones de la FotovoltaicaGrid Parity Proximity

Fuente:

Autoconsumo de conexión a redNormativa aplicable al inversorRD 1699/2011

Se aplica a instalaciones de régimen ordinario y régimen especial de potencia no superior a 100 kW siempre y cuando se conecte en baja tensión:

a) se conecten a las líneas de tensión no superior a 1 kV de la empresa distribuidora, bien directamente o a través de una red interior de un consumidor,

b) se conecten en el lado de baja tensión de un transformador de una red interior, a una tensión inferior a 1 KV de un consumidor conectado a la red de distribución.

Red interior: Instalación eléctrica formada por los conductores, aparamenta y equipos necesarios para dar servicio a una instalación receptora que no pertenece a la red de distribución.


Artículo 14. Protecciones.

d) Protecciones de la conexión máxima y mínima frecuencia (50,5 Hz y 48 Hz con una temporización máxima de 0.5 y de 3 segundos respectivamente) y máxima y mínima tensión entre fases (1,15 Un y 0,85 Un) como se recoge en la tabla 1:

Inversores PIKO actualizados según el RD 1699/2011


Artículo 15. Condiciones de puesta a tierra de las instalaciones.

2. La instalación deberá disponer de una separación galvánica entre la red de distribución y las instalaciones generadoras, bien sea por medio de untransformador de aislamiento o cualquier otro medio que cumpla las mismas funciones de acuerdo con la reglamentación de seguridad y calidad industrial aplicable.

NOTA DE INTERPRETACIÓN TECNICA DE LA EQUIVALENCIA DE LA SEPARACIÓN GALVÁNICA DE LA CONEXIÓN DE INSTALACIONES GENERADORAS EN BAJA TENSIÓN

3. Evitar la inyección de corriente continua en la red.Si el inversor utilizado es con transformador de alta frecuencia o sin transformador se deberá demostrar que la corriente continua inyectada a red por el inversor no supera el 0,5 % de la corriente nominal.

Todos los inversores PIKO son sin transformador, cumplen esta norma y han sido aceptados por las distribuidoras eléctricas.


Artículo 12. Condiciones de conexión.

2. Si la potencia nominal de la instalación de generación a conectar a la red de distribución es superior a 5 kW, la conexión de la instalación a la red serátrifásica con un desequilibrio entre fases inferior a 5 kW.

Artículo 13. Condiciones específicas para la conexión en redes interiores.

1. La conexión se realizará, en el punto de la red interior de su titularidad más cercano a la caja general de protección, de tal forma que permita aislar simultáneamente ambas instalaciones del sistema eléctrico.

Inversores trifásicos (>PIKO 4.2)

ESQUEMA UNIFILAR PARA INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN CON POTENCIA ≤ 100 kWY TECNOLOGÍAS DE LAS CATEGORIAS a), b) Y c) DEL ARTÍCULO 2 DEL RD661/2007 CON CONEXIÓN A UNA RED INTERIOR DE UN CONSUMIDOR DE B.T. (VENTA EXCLUSIVA DE ENERGÍA EXCEDENTARIA)

Fuente: Iberdrola, Documento: MT 3.53.01 (12-07) ANEXO 2

Para la conexión de una instalación de generación a la red de Iberdrola Distribución de Baja Tensión se aplicará las condiciones técnicas de conexión y funcionamiento recogidas en el Real Decreto 1699/2011 que regula la conexión a red de instalaciones de producción de pequeña potencia.

Autoconsumo, esquema unifilarEsquema de conexión. Iberdrola

Autoconsumo, esquema unifilarEsquema de conexión. Endesa

Fuente: Endesa

DC

AC

Contador bidireccional

Caja General de Protección

Fusible

Elemento de corte

Inversor PIKO

ICP

Interruptor automático

Interruptor diferencialTipo AC

Interruptor diferencial

Tipo A


Red interior consumidor

AutoconsumoNormativa, puntos específicos

RD 1699/2011CAPÍTULO III, Artículo 13. Condiciones específicas para la conexión enredes interiores.




Variación en el esquema propuesto.





Variación en el esquema propuesto

DC

AC



Fusible

Elemento de corte

Inversor PIKO

ICP




Tipo A





3. Las instalaciones de producción conectadas a una red interior no podrán ser de potencia superior a 100 kW y, en todo caso, no podrán superar la capacidad disponible en el punto de conexión a la red de distribución ni la potencia adscrita al suministro.

DC

AC



Fusible

Elemento de corte

Inversor PIKO

ICP




Tipo A




RD1699/2011CAPÍTULO IV, Artículo 18Medida y facturación

3. Con carácter general, para las instalaciones conectadas a una red interior, los circuitos de generación y consumo habrán de ser independientes y estarán dotados cada uno de su correspondiente equipo de medida, instalados ambos en paralelo y en la misma ubicación.

En los casos en los que la instalación de producción vaya a vender exclusivamente la energía excedentaria, se permitirá la opción de instalar un único equipo de medida con registros de generación y consumo independientes. En este caso, se requerirá la suscripción de dos contratos de acceso, uno para generación y otro para consumo.

DC

AC



Fusible

Elemento de corte

Inversor PIKO

ICP




Tipo A



AutoconsumoFlujos de energía

Pot. Gen. FV < Pot. consumoIc = Ired + Ig

La instalación fotovoltaica cubre solamente una parte del consumo total.

DC

AC



Fusible

Elemento de corte

Inversor PIKO

ICP




Tipo A




Pot. Gen. FV > Pot. consumoIg = Ic + Ired

La instalación fotovoltaica supera la demanda de consumo total.

Puede ocurrir puntualmente o de forma constante.

En ese caso los excedentes se pueden vender a precio de mercado.

DC

AC



Fusible

Elemento de corte

Inversor PIKO

ICP




Tipo A



X


Pot. Gen. FV > Pot. consumoIg = Ic + Ired

¿Puedo evitar verter corriente a la red?

DC

AC



Fusible

Elemento de corte

Inversor PIKO

ICP




Tipo A




Pot. Gen FV > Pot. consumoIg > Ic

¿Puedo evitar verter corriente a la red?

Sí, la reducción de potencia activa controlada es posible con todos los inversores PIKO…

Tres soluciones:Señal digital en 4 bitRS 485Ethernet

DC

AC



Fusible

Elemento de corte

Inversor PIKO

ICP




Tipo A




Pot. Gen. FV = Pot. consumoIc= Ig; Ired=0A

La instalación fotovoltaica cubre la demanda de consumo total.

La reducción de potencia activa controlada es posible con todos los inversores PIKO…

Tres soluciones:Señal digital en 4 bitRS 485Ethernet

AutoconsumoReducción de potencia

Ejemplo con medición del consumo con analizador de red.


Ejemplo de medición de los flujos energéticos en el punto de conexión con analizador de red.


Ejemplo de medición en el contador.

Autoconsumo de conexión a redProcedimiento de legalización

1. Licencia de obras y autorizaciones municipales2. Aval de acceso a la red

- Quedan exentas las instalaciones de ≤ 10kW- Precio de 20€/kW para las instalaciones de >10kW y ≤100kW y acogidas al RD1699/2011 - Precio de 500€/kW para las instalaciones no incluidas en el RD1699/2011.

3. Solicitud del punto de conexión a la compañía distribuidora - Instalaciones ≤100 kW , el procedimiento viene del RD 1699/2011- Instalaciones >100 kW, es de aplicación el RD 1955/2000

4. Alta en régimen especial (REPE) e Inscripción en el Registro (RAIPRE). - Obligado para las instalaciones de autoconsumo parcial

5. Autorización administrativa previa (Según comunidad autónoma)- No necesaria para instalaciones ≤ 10 kW

6. Certificado de instalación en baja tensión, contrato de acceso, revisión de la compañía distribuidora.

7. Acta de puesta en servicio8. Representación de mercado (sin prima)9. Alta en Impuestos especiales

- Obligado para las instalaciones de autoconsumo parcial- En las instalaciones de autoconsumo total, no es necesario dar este paso

Referencias:EREN: Tipologías instalaciones solares fotovoltaicas permitidas, procedimiento de tramitación, 1 de agosto 2012 IDAE: Referencias sobre autoconsumo de energía eléctrica en la normativa vigente.

Petición conexión Documento Anexo Iberdrola

Autoconsumo de conexión a redConfiguración para una buena rentabilidad

Las curvas de producción del generador y las del consumo se adaptan mucho mejor en el cliente industrial que para el cliente residencial.

Las cargas de frío y calor, son elementos primordiales a tener en cuenta a la hora de conseguir un buen diseño.

Es muy importante determinar la correcta potencia de la instalación para conseguir una buena cobertura del autoconsumo instantáneo.

Es importante medir los consumos horarios de los clientes para realizar un diseño adaptado a las necesidades.

Para los clientes residenciales es difícil superar un autoconsumo instantáneo del 40%. Mientras que para los clientes industriales se puede llegar a un 80% de cobertura si los consumos se adaptan bien a la generación.

Autoconsumo de conexión a redConfiguración

Clientes posiblemente interesados

Clientes con grandes consumos energéticos eléctricos.Clientes con consumos estables a lo largo del año.

A tener en cuenta para una buena rentabilidadLugar de la instalación, zona climáticaPrecio de la energíaEl consumo energético se produce al mismo tiempo que la generación fotovoltaica

Autoconsumo con almacenamiento

Autoconsumo con almacenamientoNormativa

RD 1699/2011Artículo 11. Condiciones técnicas de carácter general.

1. El funcionamiento de las instalaciones no deberá provocar en la red averías, disminuciones de las condiciones de seguridad ni alteraciones superiores a las admitidas por la normativa que resulte aplicable. Asimismo, el funcionamiento de estas instalaciones no podrá dar origen a condiciones peligrosas de trabajo para el personal de mantenimiento y explotación de la red de distribución.2. En el caso de que la línea de distribución se quede desconectada de la red, bien sea por trabajos de mantenimiento requeridos por la empresa distribuidora o por haber actuado alguna protección de la línea, las instalaciones no deberán mantener tensión en la línea de distribución.3. Para establecer el punto de conexión a la red de distribución se tendrá en cuenta los criterios recogidos en el anexo I de este real decreto.4. En el circuito de generación hasta el equipo de medida no podrá intercalarse ningún elemento de generación distinto del de la instalación autorizada, ni de acumulación.5. En el caso de que una instalación se vea afectada por perturbaciones de la red de distribución se aplicará la normativa vigente sobre calidad del servicio.

Autoconsumo con almacenamientoNormativa

RD 1699/2011Artículo 11. Condiciones técnicas de carácter general.

4. En el circuito de generación hasta el equipo de medida no podráintercalarse ningún elemento de generación distinto del de la instalación autorizada, ni de acumulación.

REAL DECRETO 1663/2000CAPÍTULO IIIArtículo 8. Condiciones técnicas de carácter general.

5. En el circuito de generación hasta el equipo de medida no podráintercalarse ningún elemento de generación distinto del fotovoltaico, ni de acumulación o de consumo.

Autoconsumo de conexión a red con almacenamiento (propuesta del PIKO Battery)Esquema de autoconsumo con almacenamiento


Kwh kWh

La generación en un esquema de autoconsumo cubre total o parcialmente la demanda y el excedente se vierte a la red, aunque con acumulación se esperan excedentes nulos. Los componentes son básicamente los mismos que en un modelo de venta a red convencional, salvo que el inversor realiza una gestión del consumo, carga de baterías, además de cumplir con la reglamentación y seguridad exigidos en conexiones a red.

!

Sistema de acumulación no intercalado. El inversor gestiona la generación, el consumo y la carga además de cumplir con la regulación de conexión a red.

€/Kwh

Autoconsumo asistido de la redNormativa

Instalaciones con acumulación, sin acumulación, incluso ciertas micro-redes

REBT Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que seaprueba el reglamento electrotécnico para baja tensión.

ITC-BT-40 INSTALACIONES GENERADORAS DE BAJA TENSIÓN

Según ITC-BT-40

4.2. Instalaciones generadoras asistidas.

En la instalación interior la alimentación alternativa (red o generador) podrá hacerse en varios puntos que irán provistos de un sistema de conmutación para todos los conductores activos y el neutro, que impida el acoplamiento simultáneo a ambas fuentes de alimentación.

Sólo podrán realizar maniobras de transferencia de carga sin corte los generadores de potencia superior a 100 kVA

El sistema de conmutación deberá instalarse junto a los aparatos de medida de la Red de Distribución pública, con accesibilidad para la empresa distribuidora.

Deberá incluirse un sistema de protección que imposibilite el envío de potencia del generador a la red.

Deberán incluirse sistemas de protección por tensión del generador fuera de límites, frecuencia fuera de límites, sobrecarga y cortocircuito, enclavamiento para no poder energizar la línea sin tensión y protección por fuera de sincronismo.

Dispondrá de un equipo de sincronización y no se podrá mantener la interconexión más de 5 segundos.

Autoconsumo asistido de la redNormativa

Instalación FV asistida de la redEsquema de autoconsumo con almacenamiento intercalado

Esquema con inversor cargador de instalación aislada como apoyo y gestión del inversor de conexión a red convencional.


Solamente se permite intercalar sistemas de acumulación entre el circuito de generación y el equipo de medida en instalaciones asistidas de la red. Los inversores cargadores de instalación aislada de la red no siempre cumplen con la reglamentación y seguridad exigido en conexiones a red, pudiendo asimismo crear situaciones peligrosas. En el caso de que la línea de distribución se quede desconectada de la red, las instalaciones no deberán mantener tensión en la línea de distribución ni verter energía en ningún momento.

kWh

€/Kwh

kWh

Elementos de cortes

Autoconsumo aislado de la redNormativa

Instalaciones con acumulación, sin acumulación, incluso ciertas micro-redes

REBT Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que seaprueba el reglamento electrotécnico para baja tensión.

ITC-BT-40 INSTALACIONES GENERADORAS DE BAJA TENSIÓN

Autoconsumo aislado de la redNormativa

Según ITC-BT-40

4.1. Instalaciones generadoras aisladas.

La conexión a los receptores, en las instalaciones donde no pueda darse la posibilidad del acoplamiento con la Red de Distribución Pública o con otro generador, precisará la instalación de un dispositivo que permita conectar y desconectar la carga en los circuitos de salida del generador.

Cuando existan más de un generador y su conexión exija la sincronización, se deberá disponer de un equipo manual o automático para realizar dicha operación.

Los generadores portátiles deberán incorporar las protecciones generales contra sobreintensidades y contactos directos e indirectos necesarios para la instalación que alimenten.

Instalaciones “relativamente” pequeñas, con consumos mayoramente nocturnos.Sistema económicos

Generador fotovoltaico

Regulador de carga

Acumulación Inversor(a veces cargador)

Consumo

Regulador de cargaPueden ser económicos y

simples, con circuito básico de transistor

ó más complejo, con convertidor CC/CC y seguimiento PMP

AcumulaciónSuele ser de ácido/plomoSe eligen según su capacidad en AhSe define según la tensión nominal del conjunto. (12, 24, 48V.)

InversorSe elige principalmente según: Potencia nominal y máximaTensión CC (12,24,48V)Capacidad de carga baterías

Esquema y componentes instalación FV aislada de la redEsquema de componentes

El inversor de aislada genera la red AC. El inversor de red se sincroniza con esa red “virtual” e inyecta corriente como en una

situación convencional.

M

Esquema y componentes instalación FV aislada de la redEsquema de componentes, instalación “híbrida”

Esquema con inversor cargador de conexión aislada de red como apoyo y gestión del inversor de conexión a red convencional.

Instalaciones principalmente medianas a grandes, con consumos mayoramente diurnos.Mejor eficiencia de sistema (debido a menos etapas de conversión)

En un esquema híbrido, el control del inversor de conexión a red para ajustarse a las necesidades de demanda puede realizarse de forma sencilla mediante la variación de la frecuencia por parte del inversor de aislada.

Soluciones KOSTAL

PIKO StringResidencial (monofásico)Comercial / Industrial (trifásico)Con acumulación (PIKO Battery)

AccesoriosServicio M2MPIKO SensorPIKO Data Communicator

Servicio y Garantía

Herramientas de monitorizaciónPIKO Solar PortalPIKO Master Control V2Web Server

PIKO 100 inversor central

Soluciones KOSTAL

Solución sector residencialInversores PIKO monofásicos

PIKO 3.0Potencia nominal CA: 3000 WRango de tensión amplio:

Tensión mín. CC: 180VTensión máx. CC: 950V

1 Seguidor PMP

PIKO 3.6Potencia nominal CA: 3300WRango de tensión amplio:


2 Seguidores PMP

Nota: Limitación de potencia nominal configurable en todos los inversores PIKO

PIKO 4.2Potencia nom. CA: 4200 WAmplio rango de entrada:


2 Seguidores PMP

PIKO 5.5Potencia nom. AC: 5000 WAmplio rango de entrada:


3 Seguidores PMP

Solución sector comercial / industrial Inversores trifásicos pequeños


PIKO 7.0Potencia nom. CA: 7000 WAmplio rango de entrada: 180V, 950 V2 Seguidores PMP

PIKO 8.3Potencia nom. CA: 8300 WAmplio rango de entrada: 180V, 950 V 2 Seguidores PMP

PIKO 10.1Potencia nom. CA: 10000 WAmplio rango de entrada: 180V, 950 V3 Seguidores PMP


Solución sector comercial / industrial Inversores trifásicos medianos

Ventajas del nuevo inversor PIKO

Eficiencia de conversión mejoradaNuevo interruptor CC robusto y prácticoManejo fácil con las asas laterales empotradasMás seguridad con detección de arco

Disponible a partir de

2013

NovedadesInversores de nueva generación

NovedadesSolución sector residencial

Datos técnicos del nuevo inversor PIKOPIKO 3.0

Inversor monofásicoPotencia nom. CA: 3000 WAmplio rango de entrada:


Rango MPP: 200 – 700V1 Seguidor PMPPeso de 20Kg


2013

NovedadesSolución sector comercial / industrial

Datos técnicos del nuevo inversor PIKOPIKO 17.0

Inversor trifásicoPotencia nom. AC: 17000 WAmplio rango de entrada:


Rango MPP: 180 – 850V6 entradas / 3 Seguidor PMPPeso de 45Kg


2013

NovedadesInversor con acumulaciónPIKO Battery


2013

Principales ventajas

Almacenar el excedente de la propia energía fotovoltaica generada para su uso posterior

Aumentar la proporción de autonomía y auto-consumo

Disociar el momento de generación del de consumo

Independencia frente al aumento del precio de la electricidad

Reducir el coste de la energía consumida

Obtener la independencia y autonomía


El PIKO 10.1 como base del inversorRegulador de carga e inversor en un mismo equipoPotencia del generador fotovoltaico de hasta 11 kWpDos seguidores PMPSistema integrado de gestión de energíaInyección regulada según la demanda de consumoInterfaz CAN para el sistema externo de gestión del almacenamiento de la bateríaPrestación de servicios de red, en particular, de la potencia reactiva, reducción de potencia activa según VDE-AR-N 4105Orientado hacia el futuro para nuevos conceptos de almacenamiento (p.ej. litio)Comunicación integrada y sistema de monitorización PIKO


Tecnología probada de acumulación plomo / gelCapacidad total de acumulación 11 kWhInmóvil, sin mantenimiento, baterías selladas sin vaporestóxicos2,800 ciclos a 50% DoDTensión nominal 228 VdcDimensiones externas 900x 400x1.600 mm (W x D x H)Sistema integrado de gestión de la bateríaInterfaz CAN para el inversor PIKO BatteryEstructura modular para una fácil instalación

Características generales de los inversores PIKO

Inversores PIKODatalogger integrado

Datalogger integrado de serie

Consulta de datos históricos y en tiempo real

Fácil acceso al registro de datos mediante conexión Ethernet

Nuevo Display gráfico

Manejo sencillo con tres botones

Datos del Datalogger

Equipos externos

Sensores

Operador de red

AutoconsumoPC

Internet

Analógico GSMADSLLAN

SensoresData logger AlarmaDisplay

Circuito de autoconsumo

Control de potencia activa

1234 14 KW (((•)))

≡…

Inversores PIKOConectividad

Inversores PIKOFunción autoconsumo

Los inversores PIKO incorporan una señal de control que permite activar consumos de la red interior para fomentar el autoconsumo instantáneo

Especialmente interesante para consumos que requieren un nivel alto de producción fotovoltaica

Configuración posible según 3 parámetros:

Nivel de potencia mínimoTiempo mínimoDuración de consumo

Inversores PIKO Función autoconsumo

Dos opciones para fomentar el consumo propio instantáneo de la energía generada

Temporizado (opción 1)

El contacto se activa durante el tiempo configurado una vez el generador supere la potencia determinada y durante un tiempo determinado.

Se puede fijar un limite de activación del contacto por día

Sin temporización (opción 2)

Contacto activado una vez el generador supere una potencia determinada, y hasta que no genere por debajo del valor limite de desconexión.

Inversores PIKO Función autoconsumo

Inversores PIKO Control de Potencia Activa


Tres escalones predefinidos de reducción: (0%), 30%, 60%, 100% de la potencia nominal.

Utilizando la interfaz de entradas analógicas integrada de serie en los equipos

Con una señal se puede reducir la potencia de todos los inversores de la planta FV.

Con el fin de no entregar la energía instantánea no consumida del generador fotovoltaico a la red eléctrica, se puede reducir en cada instante la potencia activa del inversor para ajustarla a la potencia de consumo.


Es posible ampliar hasta 15 el número de escalones de reducción de potencia activa y seleccionar cualquier valor entre 0-100% mediante el software PARAKO.

Modo de comunicación: Cuatro bit digitalRS 485*Ethernet*

*Configuración lineal sin escalones,del 0% al 100%

Posibilidad de programación de potencia reactiva.



Ejemplo: Protocolo Ethernet

ETHERNET / RS-485

PLC


100%

0%

19%

0x13h (hex.)

ETHERNET / RS-485

Ejemplo: Protocolo RS 485

PLC


100%

0%

19%

0x13h (hex.)

100%

0%

19%

0x13h (hex.)

100%

0%

19%

0x13h (hex.)

PLC

ETHERNET / RS-485 ETHERNET / RS-485

Medición del consumo con analizador de red.

Ejemplo de analizador de red:


Inversores PIKO Tecnología sin transformador

U DC nominal = 680 V, 2 stringsU PMPmax = 850 V, string independienteU PMPmin = 420 V, 2 strings en paralelo

Ligero & Compacto

Fácil de instalar

Curvas de alta eficiencia constantes

(ejemplo: curva de un PIKO 10.1)

Certificado de equivalencia a separación galvánica:

corriente continua < 0.5% de la corriente nominal de salida

Entradas CC independientes para una mayor eficiencia global del sistema FV

Diferentes longitudes de serie de módulos

Flexibilidad en la configuración

Adaptabilidad a las características de la

superficie del generador

Tejados con distintas inclinaciones

Tejados con distintas orientaciones

Tejados con sombras parciales

Inversores PIKOConcepto multistring

Características de un inversor fotovoltaicoCaracterísticas en corriente continuaNumero de seguidor PMP

Inversor con un único seguidor PMPInversor central

Inversor string

DC - AC~

PMP1

10

10

10

30

Vpmp1

V

I PMP1


Ajustar el punto de funcionamiento del campo solar (seguimiento PMP)

Las perturbaciones en una cadena afecta a las demás cadenas de todo el sistema FV (en paralelo)

DC - AC~

PMP1

8

8

8

24Inversor con un único seguidor PMP

Inversor central

Inversor string

Vpmp2

V

I PMP1

PMP2


Inversor con varios seguidores PMPInversores multi-string y multi-tracker

30

10

10

10

DC - AC~

PMP1

PMP2

PMP3

Vpmp1| Vpmp2| Vpmp3

V

I PMP1 I

V

PMP2 I

V

PMP3


Optimización de la respuesta frente a perturbaciones, mejorando la eficiencia del sistema FV

28

8

10

10

DC - AC~

PMP1

PMP2

PMP3

Vpmp1’ | Vpmp2 | Vpmp3

Inversor con varios seguidores PMPInversores multi-string y multi-tracker

V

I PMP2 I

V

I PMP1

PMP1’

V

PMP3

Inversores PIKOInyección trifásica simétrica en red

Inyección trifásica simétrica "Real" en red

Preferido por las compañías eléctricas

Aplicación rentable de los sistemas fotovoltaicos de 4.2 kW a 10 kW

550Vpmp max

360Vpmp max

Inversores PIKO

Mayor aprovechamiento de las horas de sol incluido los días nublados y los días con temperaturas altas.

Flexibilidad de diseño

Inversor con rango de tensión de funcionamiento medio

Inversor con rango de tensión de funcionamiento mínimo

850Vpmp max180Vpmp min

150 V 400 V

Udc0 Vdc

350 V 750 V

Udc0 Vdc

180 V

Udc0 Vdc

950V

Inversores PIKO Amplio rango de funcionamiento

Inversores PIKOInterruptor electrónico CC integrado

Interruptor CC incluido de fábrica

Desconecta el positivo de la parte CC

Protección contra arcos de tensión CC

Mayor vida útil que los interruptores mecánicos

Incluye protección frente a arco eléctrico (sólo modelos PIKO AD)

Actualmente disponible en los modelos AD:PIKO 10.1 AD PIKO 8.3 AD PIKO 7.0 AD

Disponibilidad a partir de Q4/12 - Q1/13 para todos los nuevos diseños:

PIKO 3.0 – PIKO 17

Mejora la protección contra incendiosAumenta la seguridadDetección de arco serie y arco paraleloTécnica: análisis de los patrones de resonanciaPosibilidad de activación y desactivación

Inversores PIKO Detección de arcos eléctricos

Detección de arcos eléctricosArco de serie

Surgen en las conexiones, puntos de contacto, enchufes

La detección en todas las cadenas individualesProtección por desconexión

Surgen entre el polo positivo y negativo. Es un tipo de arco menos frecuente.

Detección y aviso, ninguna acción necesaria

Detección de arcos eléctricosArco paralelo

Inversores monofásicos: 3,0 | 3,6 kWInversores trifásicos: 4,2 | 5,5 | 7,0 | 8,3 | 10,0 kWSin transformador, compacto y ligero: 20 - 34 kg

Hasta 3 seguidores PMP independientesAmplio rango de entrada (180 - 950 V)Configuración para 30 países europeos

Datalogger y otras interfaces integradasSoftware de monitorización y acceso a portal web gratuitoAcceso a datos de forma local y remota

Filosofía „cero errores“ de un proveedor del sector automotriz con 100 años de experienciaGarantía 5 años, 10 o 20 opcionalAlta calidad

Trifásico, inyección simétrica (≥ PIKO 4.2)Control de potencia activa/reactiva y autoconsumo integradoCompañía familiar independiente

Amplio rango de modelos

Uso flexible

Completo sistema de comunicación

Control de calidad intensivo

Orientado al futuro

Inversores PIKOUnique Saling Points

Accesorios PIKO

MODEM GSM

Nuevo M2M

PIKO Sensor

PIKO Data Communicator

Soluciones y accesorios MODEM GSM

Conexión Online a través de la red de telefonía móvil

Monitorización remotaTransferir datos a un portal solar Acceder remotamente a los inversores. Hasta 20 inversores con un solo MODEM.

IncluyeMódem Antena externa GSMCable (3 m, extensible)

!No incluye la tarjeta SIM¡

Soluciones y accesorios PIKO M2M Service

Tarjeta de datos M2M

Permite el envío de datos de producción de la planta FV de forma segura y fiable

Asegura la mejor cobertura móvilal utilizar todas las redes disponibles

Protección contra robos

Comunicaciones monitorizadas por KOSTAL

Olvídese de comprar una tarjeta SIM y contratar un servicio de datos con una única empresa de telefonía móvilAcceda a todas las redes disponibles de forma automática

¿Su instalación FV produce lo esperado?

El PIKO sensor permite tener referencias para el análisis del comportamiento de la instalación FV

Incluye sensor de:

Irradiación

Temperatura de módulo

Temperatura ambiente

Alimentación directa desde la tarjeta de comunicación de los inversores PIKO

Soluciones y accesorios PIKO Sensor

Soluciones y accesorios PIKO Sensor

Los valores medidos desde el PIKO sensor están disponibles con las diferentes soluciones de monitorización de KOSTAL, con el fin de realizar un análisis del comportamiento de una planta FV.

Dos ejemplos de producción monitorizados desde el PIKO Solar Portal.

Un día nublado (arriba)

Un día soleado (abajo)

PIKO Data Communicator

NOVO

Se conecta a un cuadro digital con interfaz USB confuncionamiento en modo de diapositiva

Producción energética del sistema FV y potencia de salida de los inversores por dia / mes / año

Transmisión de datos sin cable, por radio frecuencia( 30m dentro de edifícios, 300m en espacios abiertos)

Monitoriza hasta10 inversores PIKO

Soluciones y accesorios PIKO Data Communicator

Servicio KOSTAL

Servicio KOSTALGarantía

Herramientas de monitorización PIKO Solar PortalPIKO Master Control 2Web Server

Servicio KOSTAL

Servicio de atención al cliente KOSTAL Hotline España y Portugal: +34 96 182 49 27

Soporte para el diseño y dimensionado de instalaciones FV (“PIKO PLAN 2.0”)

Cursos técnicos y actualización de productos

Garantía

Garantía KOSTALGarantía KOSTAL

Garantía de 5 años

Extensión de garantía a 10 o 20 años

Pago de sustitución a instaladores o empresa de mantenimiento (95 €)5 años

garantía de sustitución

Sustitución de un inversor en garantía 5 pasos sencillos

1. Contactar con el servicio Hotline para un diagnóstico de fallo (+34) 96 182 49 27

2. Envío de un inversor de sustitución y su correcta instalación por parte del instalador o empresa de mantenimiento.

3. Devolución del inversor defectuoso, junto a la ficha de devolución y tapa de transporte en el embalaje del nuevo inversor.

4. Avisar al servicio Hotline para la recogida del inversor original.

5. Recogida del inversor por la agencia de transporte.

Software de dimensionamientoPIKO Plan 2.0

Nuevo software de dimensionamiento

Con base de datos

de módulos

de ciudades

Dimensionado con el inversor PIKO adecuado

Calculo de cableado CA & CC

Resumen del proyecto en documento final con estimado de remuneración

Soluciones de monitorización y adquisición de datos

Tarjeta de comunicación integradaComboard II (PIKO 7.0, 8.3, 10.1)

Módem GSM conantena

Analógico

2xRJ45

Telemando

Sensor

Data logger

Alarma

Auto-consumo

Display

PC

LAN

PIKO DisplayPIKO PIKO

DIP switch for country setting

Analogue modem/GSM modem with

radio antenna

Analogue

RJ11

Tarjeta de comunicación ITarjeta de comunicación integradaComboard I (PIKO 3.0, 3.6, 4.2, 5.5)

RJ45LAN

LAN

PC

Switch

PIKO

PIKO Analogue

Internal consumpt

ion

Telemando

Alarm

Data logger

Sensors

Display

PIKO Solar Portal

PIKO Master Control V2

PIKO Web Server

Soluciones de monitorización Adquisición de datos y software

¡Portal Solar gratuito!

Monitorización e análisis de la instalación FV: energía, potencia

Supervisión remota de incidencias

Aviso de eventos por e-mail

Estructura de grupos de usuario según dirección de e-mail (administrador, instalador, supervisor...)

Acceso directo desde: www.piko-solar-portal.deo desde nuestra página Web: www.kostal-solar-electric.comAcceso DEMO:

Usuario: [email protected]ña: kostal

Soluciones de monitorización Portal Solar PIKO

Soluciones de monitorización PIKO Master Control

Software de monitorización gratuito

Visualización de datos Tiempo real Históricos

Canales de sensores

Creación varias plantas FV

Exportar datos en formatos compatibles

Conexión local Ethernet

Mediante cualquier navegador Web

Datos y estado del inversor en tiempo real

Ajustes y configuraciones básicos

Descargar los datos de producción históricos del datalogger

Conexión de tres manera

Número de serie

Dirección IP

Nombre del inversor PIKO

Soluciones de monitorización Servidor Web integrado

Ejemplo de configuración

Ejemplos de configuraciónes

Autoconsumo comercial sin acumulación

Ejemplo Autoconsumo

El cliente tiene un consumo bastante regular durante todo el año, con una demanda incluso constante a lo largo del día. La actividad de la empresa consiste en un vivero.

Cámaras climatizadas en veranoCalefacción en inviernoIluminaciónRiegoEtc…

Un consumo medio de unos 10000kWh al mes aprox.

Ejemplo Autoconsumo

Potencia contratada de 9.9kWEl consumidor siempre tiene exceso de consumo y debe pagar una indemnización de entre 200€ y 300€ mensuales. Seria oportuno estudiar el coste de subir la potencia contratada, para poder instalar un inversor más grande.

Máxima potencia nominal permitida es un inversor PIKO 10.1 de 10kW(Los PIKO pueden ser limitados, aquí a 9.9kW)

Superficie disponible para módulos fotovoltaicos: casi “ilimitada” en los tejados de los 14invernaderos.

Tipo de módulos eligidos: 44 módulos policristalino Atersa 240Wp

Ejemplo Autoconsumo

Ubicación de la instalación y selección de modelo de inversor.

Ejemplo Autoconsumo

Tipo y número de módulos: 44 módulos policristalinos Atersa 240WpConfiguración en dos filas independiente.

Teniendo en cuenta temperaturas minimás y maximas de la ubicación.

Ejemplo Autoconsumo

Energía estimada: (energía total producida)14100 kWh anual (representa cerca del 10% del consumo total anual)

La potencia estudiada para la instalación seria de unos 10,56 kWp permitiendo unaeficiencia máxima tanto del inversor como de la instalación FV en su conjunto.

Calculo de retorno de la inversión

Tarifa Punta: 0.138976 € / kWhTarifa Llano: 0.121373 € / kWhTarifa Valle (no procede, no entra en horas de producción fotovoltaica)

Se elige por el calculo la tarifa llano de 0.121373 € / kWhLa tarifa aplicable para el calculo debe de tener en cuenta el IVA y elImpuesto sorbe la electricidad (IE). (un 21% y +/- 5% respectivamente).

0,1542

0,210,1274

0,050,1214

IVA %Impuesto a la Electricidad %Precio de la electricidad

Ejemplo Autoconsumo

Ejemplo Autoconsumo

Calculo del precio de la instalación

14100,00

KWh / añoProdución anual estimada

21120,002,0010,56

Precio total instalación €

Precio instalación € / KwpPotencia pico kWp

Producción estimada según PIKO PLAN

Ejemplo Autoconsumo

54369,445769,020,409220

28143,784520,180,320615

7595,283541,680,251210

4053,603373,030,23929

680,583212,400,22788

-2531,833059,430,21707

-5591,262913,750,20666

-8505,012775,000,19685

-11280,002642,850,18744

-13922,852517,000,17853

-16439,862397,150,17002

-18837,002283,000,16191

-21120,000,15420

Retorno a la inversión acumulado €

Ahorosanuales €

Precio Electricidad €/kWhAño

0,0500Calculo básico del tiempo de retorno,teniendo en cuenta una probable subida del precio de la luz de un mínimo de 5% anual.

Tiempo de retorno: menos de 8 años.

Teniendo en cuenta un autoconsumo total.

¡Gracias por su atención!

Smart connections.

Soluciones Inversores KOSTAL Piko para instalaciones de autoconsumo

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