IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - September/October 2022 - 68

crecimiento de la carga en un lugar supuesto. Uno de los problemas
de los estudios de LCOE para el mundo en desarrollo
es que no modelan los usos productivos de la electricidad y
pasan por alto el hecho de que tiene que haber una inversión
en dispositivos, herramientas, centrales de procesamiento,
fábricas, maquinaria agrícola, etc. Estas inversiones son
necesarias para que los consumidores de electricidad tengan
los ingresos necesarios para pagar las facturas eléctricas
y satisfacer las necesidades básicas de alimentación y
vivienda.
Sistemas FV centralizados con
distribución de CA
La primera generación de sistemas de minirredes utiliza una
estación generadora centralizada en la que los paneles FV
alimentan un conjunto de baterías cercanas. Las baterías
deben estar cerca, ya que los cables de los paneles FV funcionan
a una tensión continua de unos 48 V y deben tener
una amplia capacidad de amperaje. Esta situación se muestra
en la figura 2.
Los grandes paneles FV de 330 W pueden tener una
tensión de circuito abierto de 48 V. Se conectan en serie
para crear una tensión superior a la de la batería. La
salida del controlador de carga del punto de máxima energía
(MPPT, por sus siglas en inglés) está limitada por el
amperaje, por lo que una tensión más alta permite que el
controlador de carga convierta más kW. Un controlador de
carga con seguimiento del MPPT moderno aceptará una
tensión de funcionamiento de entrada de hasta 250 V de
CC y cargará las baterías con 12 a 72 V. La configuración
del controlador de carga se puede ajustar para las químicas
de plomo-ácido, fosfato ferroso de litio e iones de litio. Los
empresarios de minirredes en África han utilizado, en su
mayoría, redes de distribución monofásicas y trifásicas de
50 Hz y 220 VCA.
Sistemas FV distribuidos con
distribución de CA
Los sistemas descritos en las series Voces de los pueblos
inteligentes en África parte 2, parte 3 y parte 4 se pueden
clasificar como sistemas FV distribuidos con distribución de
CA. Estos sistemas utilizan una generación nueva de inversores
que permiten implementar sistemas FV con paneles
FV y almacenamiento de baterías distribuidos en múltiples
ubicaciones. Esta configuración se muestra en la figura 3.
Este tipo de configuración no requiere que todos los paneles
FV y todos los sistemas de baterías se instalen en una misma
ubicación. El tamaño de la configuración depende realmente
de la cantidad de energía que se transfiere a través del sistema.
Se pueden aplicar tanto límites de estabilidad angular
como de estabilidad de tensión. Tener sistemas FV distribuidos
ofrece enormes ventajas:
1) No es necesario comprar un amplio terreno en una
sola ubicación.
2) Puede hacer que sus clientes sean productores eléctricos
independientes, además de consumidores.
3) Puede lograr múltiples usos de sus baterías.
4) Se puede empezar por algo pequeño, por ejemplo, con
varios sistemas aislados de 10 kW en diferentes ubicaciones.
Puede expandir cada uno de estos sistemas
a medida que crezca la demanda. Puede conectarlos
entre sí a medida que los sistemas crecen entre ellos.
5) Puede aumentar su capital por etapas. No tiene que
reunir todo el capital por adelantado y exponerse a
largos periodos de ingresos inciertos mientras crece
su base de clientes.
Por ejemplo, Darway Coast de Nigeria está construyendo
sistemas distribuidos con almacenamiento FV, baterías de
litio, inversores y una combinación de transmisión de 11 kV
y 400 V de CA con postes de acero. Las Naciones Unidas
han concedido a la empresa una subvención por la que se
1
Los paneles FV convierten la energía
solar en tensión y corriente CC.
Las cargas se alimentan
principalmente de potencia FV.
5
Los paneles FV pueden
estar en múltiples
ubicaciones.
1
2
El inversor FV de seguimiento de
la red convierte la corriente y la
tensión CC en corriente y tensión
CA. La microrred se abastece de
toda la energía FV posible.
3
4
El inversor de seguimiento de la red crea la forma
de onda de la tensión CA en el punto de ajuste de
la frecuencia. El excedente de potencia CA
se convierte en CC. El déficit de potencia CA
se suministra a partir de la potencia CC.
3
El excedente de potencia CA se almacena
en la batería. El déficit de potencia CA se
suministra a través de una batería. Las baterías
pueden estar en múltiples ubicaciones.
4
figura 3. Una minirred con generación FV distribuida y almacenamiento en baterías.
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