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Subdirección de Distribución

Granjas Solares Aisladas (off-grid)

Ejemplar del Mtro. Jorge Mario Urdi

21 de Febrero de 2013

Proyectos de Electrificación Granjas Solares

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Contenido

Antecedentes

Cobertura del Servicio de Energía Eléctrica

Grajas Solares en Operación

Desempeño Grajas Solares

Retos 2013-2018

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Introducción

La electrificación en México, ha sido un esfuerzo sostenido por el Estado y la sociedad civil desde que fue creada la CFE, hace 75 años: a quien se le encomienda incrementar la generación y ampliar la cobertura del servicio a las poblaciones de la provincia que no contaba con el servicio eléctrico, ya que sus mercados no eran atractivos para las empresas privadas.

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Cobertura del Servicio de Energía Eléctrica

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51910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2012

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

100.00%

29.8

0%

33.8

0%

36.2

0%

39.9

0%

40.7

0%

44.4

0% 58.3

0% 73.2

0% 87.5

5%

94.6

8%

97.6

8%

98.1

1%

Evolución de la Cobertura del Servicio de Energía Eléctrica

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Cobertura del Servicio de Energía Eléctrica

RANGO DE POBLACIÓN

POR HABITANTES

E X I S T E N T E S P O R E L E C T R I F I C A R

LOCALIDADES HABITANTES LOCALIDADES HABITANTES (%)

LOCALIDADES. DE 1 y 2 VIVIENDAS 84,460 451,358 30,622 153,817 0.13%

MENORES A 50 39,340 893,308 10,129 250,044 0.21%

50 A 99 14,715 1,059,471 1,718 174,960 0.15%

MAYORES A 100 53,730 115,106,858 476 1,638,061 1.39%

TOTAL 192,245 117,510,995 42,945 2,216,882 1.89%

POBLACIÓN CON SERVICIO DE ENERGÍA ELÉCTRICA: RURAL: 94.03% URBANA: 99.32% TOTAL: 98.11%

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Ahora tenemos un país con una población de 117 millones de habitantes, en el que más de 115 millones ya tienen servicio eléctrico (98.11%)

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Grajas Solares en Operación

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Antecedentes

El sol ha sido nuestra única fuente de energía desde el principio de los tiempos, ya que propicia la vida en nuestro planeta, es por esto que la energía fotovoltaica ha comenzado un despertar tanto tecnológico como comercial en nuestra sociedad, y en esta empresa no ha sido la excepción.

Para atender los requerimientos de electrificación en comunidades mayores de 100 habitantes que están alejadas de las fuentes de suministro convencionales, se planteo el desarrollo de prototipos de Plantas Eléctrica Solares Aislada, de 40 Kw de demanda y 175 Kw/h de consumo, capacidades que fueron propuestas a la SHCP y a la SENER, para validar las constantes de inversión.

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Granjas Solares en operación:

ESTADO GRANJA SOLAR HABITANTES BENEFICIADOS

COSTO (millones de

pesos)CAPACIDAD

(kWp)

GeneraciónFECHA ENTRADA EN OPERACIÓN

kWh x día kWh x año

Sonora Guaycora 184 13 65.5 175 63875 dic-11

Nayarit La Ciénega 137 8.5 46.3 125 45625 sep-12

NayaritTierra Blanca del Picacho 220 8.9 54 180 65700 dic-12

NayaritGuásimas del

Metate 260 13,5 54 180 65700 dic-12

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La Ciénega 125 kwhGuaycora 175 kwh

Tierra Blanca del Picacho 180 kwhGuásimas del Metate 180 kwh

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Componentes Principales de una ¨Granja Solar¨

Campo Fotovoltaico

Sistema de Acondicionamiento de

Potencia

Banco de Baterías

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Diagrama Esquemático de una de las Granjas Solares en Operación

PANEL FOTOVOLTAICO

INVERSORES

MULTICLUSTER BOX

INVERSORES TIPO ISLAS

BANCO DE BATERIASBANCO DE BATERIAS

RED DE DISTRIBUCIÓN

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Diagrama Esquemático de una de las Granjas Solares en Operación

Sistemas de Operación de las Granjas Solares

En base a las especificaciones realizadas por CFE, se consideraron 2 sistemas: El sistema de generación principal que es para entregar energía a la demanda establecida de 175 kwh y el de los servicios propios de la granja.

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Diagrama Unifilar de los Principales Componentes de una Granja Solar

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Campo Fotovoltaico

Características:• 180 Paneles Fotovoltaicos para el Sistema de Generación Principal• 36 Paneles Fotovoltaicos para Servicios Propios• Potencia = 255 Watts p/c panel• Voltaje Máxima en Operación = 600 V CD• Generación del Sistema de Generación Principal = 45,900 Kw• Generación del Sistema de Servicios Propios = 8,160 Kw• Tiempo de Vida = 25 Años

Componentes de la Caseta de Control

Cuarto de Inversores

Cuarto del Banco de Baterias

Cuarto de Control y Comunicación

Banco de Baterías

Características• 144 Baterías para el sistema de generación principal y 24 Baterías para el sistema de

servicios propios de la granja, Con una capacidad de 68,640 Ah y un tiempo de vida de 13 Años.

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Inversores

Características

• 6 Inversores de corriente que convierten la (CD) del S.F.V en (CA) del sistema de generación principal, con una potencia nominal de 800W y 1 Inversor de 1000 W para el servicio propio de la granja, utilizando un Voltaje máximo de entrada de 600V CD y de salida 220 V CA (ajustable en campo), con 60 Hz de Frecuencia.

• 9 Inversores de corriente tipo islas para los servicios generales y 2 Inversores para los servicios propios de la granja que toman la energía del banco de baterías de CD convirtiéndola en CA de baja tensión (RED),

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RED de Distribución

Transición Subterraneo – Aereo

• Conductor Cable de energía, Al (1/0) – XLP 35B• cable (2+1) 3/0-1/0 de red de baja tensión

Transformador Elevador

• Trifásico• Subterráneo Tipo Pedestal• Arreglo Estrella – Estrella• 75 KVA de Capacidad• 3 pz de transformador pedestal monofásico de 37.5

kVA.• 1 pz de transformador aéreo monofásico de 75

kVA

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RED de Distribución

• Tipo aéreo o subterráneo• Sistema monofásico• Alcance: Red de Distribución de media y baja tención, acometidas y medidores, red

interna de las casas.

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MEDIDORES Y SISTEMA DE MEDICIÓN PARA LOS

SERVICIOS

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LA MEDICIÓN DEL CONSUMO:

1. Instalación de medidores autocontenidos 2 fases-3 hilos con lectura, corte y reconexión remota.2. Instalación de 1 medidor no autocontenido 3 fases-4 hilos de lectura remota en el transformador de la planta3. Instalación de 3 medidores no autocontenidos de lectura remota en tres transformadores de red.4. Instalación de un medidor colector para red MESH de radio frecuencia hacia los medidores de servicios y con comunicación satelital hacia el intranet de CFE.5. Los medidores están limitados por demanda.6. El sistema de control y adquisición de datos estará disponible desde cualquier terminal de red de CFE.7. EL sistema de control y adquisición operará con una interface a SICOM.

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SISTEMA DE COMUNICACIÓN ENLACE

SATELITAL PUNTO A PUNTO

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SISTEMA DE COMUNICACIÓN ENLACE SATELITAL PUNTO A PUNTO.

Se realiza mediante un Enlace Satelital Punto a Punto a una velocidad de 256 kb simétricos entre Granja Solar y Edificio de Zona mas cerca de CFE, consistente en una conexión de banda ancha, la cual permite tener acceso a las aplicaciones o necesidades actuales.

Es un enlace simétrico con el cual se puede alternar entre datos, voz y video, con el mejor rendimiento y sin desperdicio de ancho de banda. Conexión bidireccional permanente.

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Desempeño de Granja SolarGuaycora

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240

200

400

600

800

1000

1200

1400Irradiación Solar W/m2 InviernoIrradiación Soar W/m2 Ve-rano

hr

W

Recurso Solar 2012

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ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Kwh-Mensuales

Demanda mensual Granja Solar 2012

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 300

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Usuario

kWh/bimestral

Comportamiento de consumo bimestral por servicio

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Banco de Baterias

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% de Carga de Bancos de Baterías Diario

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VIDEO

33

Retos 2013-2018

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Cobertura del Servicio de Energía EléctricaNº ESTADO %

1 COAHUILA 99.53 2 DISTRITO FEDERAL 99.48 3 TLAXCALA 99.35 4 AGUASCALIENTES 99.18 5 JALISCO 99.05 6 MEXICO 98.98 7 COLIMA 98.97 8 QUINTANA ROO 98.97 9 YUCATAN 98.94

10 BAJA CALIFORNIA 98.94 11 GUANAJUATO 98.81 12 NUEVO LEON 98.80 13 MORELOS 98.74 14 SINALOA 98.62 15 ZACATECAS 98.54 16 SONORA 98.48 17 PUEBLA 98.45 18 TABASCO 98.43 19 MICHOACAN 98.24 20 CAMPECHE 97.87 21 HIDALGO 97.86 22 QUERETARO 97.73 23 BAJA CALIFORNIA SUR 97.58 24 VERACRUZ 97.41 25 TAMAULIPAS 97.20 26 NAYARIT 96.89 27 CHIHUAHUA 96.42 28 SAN LUIS POTOSI 96.18 29 DURANGO 96.12 30 CHIAPAS 95.72 31 OAXACA 95.02 32 GUERRERO 95.21

TOTAL 98.11

Ret

o

35

Localidades sin servicio de Energía EléctricaEstado Poblaciones 1 A 49 Habitantes 50 A 99 Mayores de 100

Aguascalientes 10 9 1 0Baja California 95 85 9 1Baja California Sur 17 15 1 1Campeche 28 20 3 5Coahuila 7 7 0 0Colima 5 3 1 1Chiapas 1,184 788 269 127Chihuahua 1,028 800 186 42Distrito Federal 6 3 2 1Durango 370 269 74 27Guanajuato 149 134 15 0Guerrero 661 507 129 25Hidalgo 43 36 6 1Jalisco 157 134 17 6Estado de México 56 42 9 5Michoacán 66 61 5 0Morelos 3 3 0 0Nayarit 174 124 34 16Nuevo León 0 0 0 0Oaxaca 327 250 62 15Puebla 38 34 3 1Querétaro 17 13 4 0Quintana Roo 11 7 3 1San Luis Potosí 70 57 7 6Sinaloa 89 80 9 0Sonora 18 15 2 1Tabasco 39 31 7 1Tamaulipas 75 63 3 9Tlaxcala 4 4 0 0Veracruz 344 290 54 0Yucatán 7 7 0 0Zacatecas 20 18 2 0

TOTALES 5,118 3,909 917 292

Cruzada Nacional contra el Hambre en 400 Municipios

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Ampliaciones en poblados ya electrificados

Estado Ampliaciones 1 A 49 Habitantes 50 A 99 100 A 499 Mayores de 500 habitantes

Aguascalientes 82 22 11 23 26Baja California 563 236 60 114 153Baja California Sur 54 13 6 17 18Campeche 112 24 10 41 37Coahuila 73 12 7 38 16Colima 19 5 1 6 7Chiapas 4,008 535 511 1,915 1,047Chihuahua 365 150 81 108 26Distrito Federal 41 13 4 15 9Durango 207 31 22 83 71Guanajuato 1,286 230 157 532 367Guerrero 2,275 272 249 1,014 740Hidalgo 261 17 22 123 99Jalisco 195 57 26 43 69Estado de México 1,415 59 72 473 811Michoacán 492 88 48 199 157Morelos 32 2 4 12 14Nayarit 85 32 17 31 5Nuevo León 2 1 0 0 1Oaxaca 1,946 269 268 959 450Puebla 358 31 31 147 149Querétaro 250 36 26 93 95Quintana Roo 82 16 6 23 37San Luis Potosí 652 68 72 356 156Sinaloa 556 103 57 180 216Sonora 148 42 8 56 42Tabasco 920 30 27 328 535Tamaulipas 171 49 22 64 36Tlaxcala 15 5 4 3 3Veracruz 2,294 269 192 1,209 624Yucatán 30 3 0 11 16Zacatecas 231 24 24 102 81

TOTALES 19,220 2,744 2,045 8,318 6,113

Cruzada Nacional contra el Hambre en 400 Municipios

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Cartera de Proyectos GSID

Estado Cantidad Habitantes Beneficiados

Durango 24 3,526

Chihuahua 2 251

Coahuila 1 219

Oaxaca 12 2,014

Total 39 6,010

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN