Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos en Colombia usando PVSYST
El contexto de electrificación rural es un tema con amplia importancia en el panorama nacional de Colombia. Gran parte de la población en este país no hace parte del Sistema Interconectado Nacional, lo cual los clasifica como parte de las Zonas no Interconectadas (ZNI). Una solución muy moderna que se ha planteado es la incorporación de energías renovables como, por ejemplo, la energía fotovoltaica. Adicionalmente, el costo de las tecnologías como los paneles, inversores y almacenamiento ha bajado lo suficiente y ha demostrado mejor eficiencia, por lo que es posible empezar a considerarlos como alternativas económicamente viables. El problema mayor de un sistema fotovoltaico es la intermitencia de la producción energética, debido a las variaciones frecuentes de potencia. La gestión de energía eléctrica fotovoltaica se convierte en un reto relacionado con la conexión y la desconexión de la red para mejorar el problema de intermitencia.
Hoy en día, muchas personas se interesan en los sistemas fotovoltaicos y se preguntan cómo pueden tener su propia generación de electricidad en su casa por medio de paneles solares. ¿Cómo funciona un sistema fotovoltaico? ¿A qué precio? ¿Cuál es el ciclo de vida de los equipos? ¿Es posible tener un sistema fotovoltaico en mi casa? ¿Puedo tener una instalación fotovoltaica aislada en mi finca debido a que no tenga red de distribución eléctrica? ¿Puedo vender mi excedente de energía producida y cómo lo puedo hacer?
Por otro lado, personas quieren aprender a dimensionar un sistema fotovoltaico mediante herramienta con PVSYST u otro, ganar en experiencia en el desarrollo tecnológico de un parque solar fotovoltaico, teniendo en cuenta las diferentes normas y leyes que rigen según la potencia instalada y la política interna del país.
Este curso está concebido como un taller que tendrá un enfoque teórico y práctico. Se estudiarán las diferentes opciones que brinda la energía solar en la generación de electricidad y su participación en los mercados a pequeña y a gran escala. El sistema fotovoltaico, convertidores y nuevos tipos de almacenamiento serán abordados, para entender de manera sencilla cómo las diferentes interacciones entre elementos logran manejar inteligentemente la gestión de la energía eléctrica conectada a la red o en las baterías. Realizaremos un pre-dimensionamiento de un sistema fotovoltaico, considerando el consumo diario de una familia compuesta por 4 personas y su conexión a la red eléctrica o no. Utilizaremos EXCEL para llevar a cabo este proceso, lo que nos permitirá comprender los diversos parámetros necesarios para un dimensionamiento completo en PVSYST. Posteriormente, concluiremos el curso con el desarrollo de casos reales de dimensionamiento de parques solares en Colombia. Estudiaremos un parque de 19.9MW y otro de 100MW, lo que nos brindará una visión práctica y aplicada a escala más amplia. Adicionalmente, se presentará una metodología para el diseño del parque solar utilizando Autocad, basada en datos proporcionados por un archivo KMZ y teniendo en cuenta las restricciones ambientales.
Se realizará durante el curso 4 talleres: 1) Un estudio de un sistema fotovoltaico convencional conectado a la red eléctrica para una casa de 4 personas utilizando métodos de cálculos según estándares específicos y PVSYST; 2) Un estudio de dimensionamiento de una finca en zona rural y aislada utilizando métodos de cálculos según estándares específicos y PVSYST; 3) Un estudio de dimensionamiento de un parque solar de 19.9MW en la Loma César, Colombia teniendo en cuenta un estudio técnico y económico. 4) Un estudio de dimensionamiento de un parque solar de 100MW y 200MW en Sabanalarga Atlántico, Colombia teniendo en cuenta un estudio técnico y económico.
Utilizaremos un software conocido para el dimensionamiento de parques solares llamado PVSYST. Es importante tener en cuenta que solo se permite una descarga de PVSYST por mes. Por tanto, se recomienda esperar hasta que comencemos los trabajos con PVSYST antes de realizar la descarga. Además, es necesario utilizar un computador o portátil con sistema operativo Windows.
Con la colaboración de un profesor asistente del departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de los Andes y un ingeniero electricista de ENEL GREEN POWER (Enel Colombia) con amplia experiencia en gestión de energías renovables, diseño técnico y económico de sistemas fotovoltaicos, almacenamiento y microrredes de energía, así como diseño de parques solares utilizando PVSYST, este curso aborda un área de gran interés y trascendencia en la actualidad. Su objetivo es capacitar a estudiantes y profesionales en el desarrollo tecnológico de sistemas fotovoltaicos tanto para uso particular como para parques solares.
Dirigido a
Este curso está dirigido a profesionales de la ingeniería en general y otros profesionales que tengan participación en cuanto a proyectos de energías renovables. Este tema puede interesar también a los estudiantes, pensionados y apasionados que les llame la atención la energía renovable y, específicamente, la concepción de energía solar fotovoltaica.
Objetivos
Los asistentes del curso estarán en capacidad de:
• Conocer el contexto y panorama energético internacional y nacional para la reducción de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero.
• Comprender el mercado eléctrico colombiano con las diferentes regulaciones, normas y leyes respecto a los proyectos de energías renovables, así como los conceptos básicos y los diferentes equipos que consta un sistema fotovoltaico, conectado a la red o no.
• Entender unos términos asociados a los proyectos de energías renovables tal como el costo nivelado de la electricidad, CAPEX, OPEX entre otros e identificar las diferentes problemáticas de un sistema fotovoltaico.
• Comprender la configuración de Solar Projects Small and Large Scale (10MW a 20MW y > 90 MW). Entender los proyectos solares a pequeña y gran escala desde su inicio hasta Ready to Built (RtB).
• Desarrollar casos reales de un proyecto fotovoltaico con los problemas y situaciones reales de un proyecto.
• Utilizar PVsyst para el diseño y el dimensionamiento de un parque solar fotovoltaico y de un sistema fotovoltaico particular.
• Utilizar AUTOCAD para el diseño de un parque solar fotovoltaico con la ayuda de un KMZ.
Metodología
El curso se enfocará en los sistemas fotovoltaicos, abordando tanto los aspectos de conexión a la red como aquellos que operan de manera independiente. Se emplearán exposiciones de diapositivas explicativas para presentar los conceptos relevantes. Una herramienta fundamental en este curso será el software PVSYST, que se utilizará para dimensionar casos reales de parques solares en Colombia. Durante el proceso, se considerarán las regulaciones y leyes vigentes para asegurar la conformidad y eficiencia de los proyectos. Además de las exposiciones y el uso del software, los participantes recibirán apoyo en forma de cálculos detallados para llevar a cabo sus propios proyectos de manera efectiva y con sólida fundamentación técnica. Esta metodología permitirá a los estudiantes adquirir conocimientos teóricos y prácticos, preparándolos para enfrentar desafíos reales en el diseño y ejecución de sistemas fotovoltaicos, así como para comprender los aspectos legales y regulatorios que influyen en estos proyectos en el contexto colombiano.
Contenido
Panorama energético nacional, transición energética y subasta
- Contexto energético nacional y transición energética
- Definición de LCOE, OPEX, CAPEX y análisis de sensibilidad
Introducción a la Regulación Colombiana y aplicabilidad para los Proyectos solares Fotovoltaicos
- Marco Regulatorio
- Asignación de capacidad de transporte
- Conexión a la red
Conceptos básicos de sistemas solares fotovoltaicos
- Introducción a la energía solar
- Paneles solares
- Inversor DC/AC y redes eléctricas
- Problemáticas en sistemas PV
Casos de estudio 1
- Introducción al proceso de dimensionamiento de un sistema ON GRID: En esta sección, se explicará lo que es necesario saber sobre el pre-dimensionamiento de un sistema fotovoltaico.
- Pre-dimensionamiento de un sistema fotovoltaico ON GRID para una casa de 4 personas utilizando Excel.
- Dimensionamiento detallado del sistema fotovoltaico ON GRID mediante PVSYST
- Análisis de los resultados, problemas y situaciones reales de un proyecto
Casos de estudio 2
- Introducción al proceso de dimensionamiento de un sistema OFF GRID: En esta sección, se explicará lo que es necesario saber sobre el pre-dimensionamiento de un sistema fotovoltaico.
- Pre-dimensionamiento de un sistema fotovoltaico OFF GRID para una casa de 4 personas utilizando Excel.
- Dimensionamiento detallado del sistema fotovoltaico OFF GRID mediante PVSYST
- Análisis de los resultados, problemas y situaciones reales de un proyecto
Casos de estudio 3
- Desarrollo de un caso real de un proyecto fotovoltaico de 19.9MW en Colombia en PVSYST
- Problemas y situaciones reales de un proyecto
- Lecciones aprendidas
Casos de estudio 4
- Desarrollo de un caso real de un proyecto fotovoltaico de 100MW en Colombia en PVSYST
- Problemas y situaciones reales de un proyecto
Lecciones aprendidas
Profesores
Condiciones
Eventualmente la Universidad puede verse obligada, por causas de fuerza mayor a cambiar sus profesores o cancelar el programa. En este caso el participante podrá optar por la devolución de su dinero o reinvertirlo en otro curso de Educación Continua que se ofrezca en ese momento, asumiendo la diferencia si la hubiere.
La apertura y desarrollo del programa estará sujeto al número de inscritos. El Departamento/Facultad (Unidad académica que ofrece el curso) de la Universidad de los Andes se reserva el derecho de admisión dependiendo del perfil académico de los aspirantes.
