PROYECTO ESTACIONAMIENTO FOTOVOLTAICO - PTI
EQUIPO 2 SELECCIÓN DE EQUIPOS
Elaborado por:
•
Jonathan Gabriel Negri Candia
•
Alejandro David Villasanti Ruz Diaz
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo corresponde al avance de la etapa de selección de equipos para un sistema
fotovoltaico aplicado a un estacionamiento solar tipo carport, con una potencia instalada aproximada
de 47,84 kWp, conformado por 104 módulos fotovoltaicos de 460 W.
El desarrollo contempla el análisis comparativo de diferentes tecnologías de módulos fotovoltaicos,
la selección del panel óptimo y la evaluación de inversores híbridos, así como la identificación de
los principales componentes BOS (Balance of System) necesarios para la implementación del
sistema.
La selección de equipos se realizó considerando criterios técnicos relacionados con eficiencia
energética, comportamiento térmico, compatibilidad operativa, confiabilidad y adaptación a las
condiciones climáticas de Paraguay, priorizando soluciones orientadas a sistemas de autoconsumo.
I.
BÚSQUEDA DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS
Se realizó la búsqueda y análisis de tres modelos de módulos fotovoltaicos de 460 W
pertenecientes a diferentes fabricantes reconocidos internacionalmente.
Los módulos analizados fueron:
1. Canadian Solar TOPHiKu6 460 W
Figura 1. Ficha técnica del Módulo 1.
2. Jinko Solar 54HL4R-(V) 460 W
Figura 2. Ficha técnica del Módulo 2.
3. Restar Solar RT8K-M 460 W
Figura 3. Ficha técnica del Módulo 3.
Las fichas técnicas completas de los módulos fotovoltaicos analizados pueden consultarse
escaneando el siguiente código QR.
Acceso a las fichas técnicas de los módulos fotovoltaicos
Se tuvieron en cuenta estas fichas técnicas de los módulos seleccionados para el relevamiento de
datos y la elaboración de una tabla comparativa con los parámetros técnicos más relevantes para la
selección del equipo más adecuado para el proyecto.
A. CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Para la elaboración del cuadro comparativo de los módulos fotovoltaicos se consideraron los
siguientes criterios técnicos:
•
Potencia máxima (Pmax).
•
Eficiencia de conversión del módulo.
•
Tecnología de celda.
•
Voltaje en circuito abierto (Voc)
•
Voltaje y corriente en el punto de máxima potencia (Vmp e Imp).
•
Coeficiente de temperatura de potencia máxima.
•
Dimensiones y peso del módulo.
B. TABLA COMPARATIVA TÉCNICA
Característica
Canadian Solar
Jinko Solar
Restar Solar
460 W
460 W
460 W
Tecnología
N-Type TOPCon
N-Type Mono
Mono Half-Cell
Eficiencia
23.0 %
23.02 %
21.32 %
Voltaje circuito abierto (Voc)
53.3 V
40.17 V
41.48 V
Voltaje máxima potencia (Vmp)
45.2 V
33.60 V
34.20 V
Corriente máxima potencia (Imp)
10.18 A
13.69 A
13.45 A
Coeficiente térmico Pmax
-0.29 %/°C
-0.29 %/°C
-0.35 %/°C
Potencia máxima (Pmax)
Dimensiones
Peso
1762×1134×30 mm 1762×1134×30 mm 1903×1134×35 mm
24.6 kg
21 kg
24.8 kg
Luego del análisis comparativo realizado, el módulo seleccionado como opción más adecuada para
el proyecto es el Canadian Solar TOPHiKu6 460 W
C. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LA SELECCIÓN
La selección del módulo fotovoltaico Canadian Solar TOPHiKu6 de 460 W se fundamenta en los
siguientes aspectos técnicos:
Alta eficiencia
El módulo presenta una eficiencia aproximada de 23.0 %, permitiendo un mejor aprovechamiento
del área disponible en el estacionamiento solar.
Excelente comportamiento térmico
El coeficiente de temperatura de potencia es de -0.29%/°C, este valor resulta favorable para las
condiciones climáticas de Paraguay, donde las altas temperaturas afectan directamente el
rendimiento de los módulos fotovoltaicos.
Compatibilidad con sistemas modernos
El módulo presenta valores de tensión adecuados para su integración con inversores modernos
destinados a sistemas de autoconsumo y almacenamiento mediante baterías.
Peso estructural
El panel posee dimensiones compactas y una tecnología N-Type TOPCon de alta eficiencia,
adecuada para aplicaciones comerciales y estructuras tipo carport.
Esto representa ventajas importantes para estructuras tipo carport, ya que disminuye:
●
Cargas estructurales.
●
Esfuerzos mecánicos.
●
Requerimientos de soporte metálico.
●
Costos de instalación.
Tecnología
La tecnología N-Type proporciona menor degradación, mayor vida útil, mejor desempeño energético
y mayor estabilidad operativa.
II.
SELECCIÓN DEL INVERSOR
A. Búsqueda de Fichas Técnicas
Con el propósito de seleccionar el inversor más adecuado para el sistema fotovoltaico propuesto, se
realizó la búsqueda y análisis de dos modelos de inversores trifásicos de 20 kW, pertenecientes a
fabricantes reconocidos internacionalmente y orientados a aplicaciones comerciales de
autoconsumo.
Los inversores analizados fueron:
1. Huawei SUN2000-20KTL-M0.
Figura 4. Ficha técnica del inversor 1
2. GoodWe GW20K-ET.
Figura 5. Ficha técnica del inversor 2
Las fichas técnicas completas de los inversores analizados pueden consultarse escaneando
el siguiente código QR.
Acceso a las fichas técnicas de los inversores
Para la evaluación de ambos equipos se realizó un análisis comparativo considerando los
principales parámetros técnicos que influyen en el desempeño, confiabilidad y compatibilidad con
el sistema fotovoltaico diseñado.
B. CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Para la elaboración del cuadro comparativo de los inversores se consideraron los siguientes
criterios técnicos:
●
Potencia nominal de salida.
●
Eficiencia máxima de conversión.
●
Cantidad de seguidores MPPT.
●
Rango y voltaje máximo de entrada en corriente continua.
●
Nivel de protección (IP).
●
Sistemas de monitoreo y comunicación.
●
Protecciones eléctricas incorporadas.
●
Garantía del fabricante.
C. TABLA COMPARATIVA TÉCNICA
Característica
Huawei SUN2000-20KTL-M0
GoodWe GW20K-ET
Potencia AC
20 kW
20 kW
Eficiencia máx.
98.65 %
98 %
2
2
Rango de tensión
160 – 950 V
200 – 850 V
Voltaje máx. DC
1080 V
1000 V
FusionSolar
SEMS Portal
Protección
IP65
IP66
Garantía
10 años
10 ños
MPPT
Sistema de monitoreo
D. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LA SELECCIÓN
Considerando que el sistema fotovoltaico estará destinado principalmente al autoconsumo y con
posibilidad de incorporar almacenamiento de energía en futuras etapas, se optó por la utilización de
dos inversores Huawei SUN2000-20KTL-M0.
La selección se fundamenta en los siguientes aspectos técnicos:
Alta eficiencia
El inversor presenta una eficiencia máxima del 98,65 %, permitiendo un mejor aprovechamiento de
la energía generada por el sistema fotovoltaico y reduciendo las pérdidas durante el proceso de
conversión de corriente continua a corriente alterna.
Mayor rango de operación
El equipo admite un voltaje máximo de entrada de 1080 V DC, proporcionando mayor flexibilidad
para el diseño de los strings fotovoltaicos y facilitando la adaptación a futuras ampliaciones del
sistema.
Compatibilidad con el sistema fotovoltaico
El equipo dispone de dos seguidores MPPT y un amplio rango de tensión de operación,
características que permiten una adecuada integración con la configuración propuesta del sistema
fotovoltaico y un funcionamiento eficiente de los strings diseñados.
Sistema de monitoreo inteligente
La plataforma FusionSolar permite el monitoreo y la supervisión en tiempo real del sistema
fotovoltaico, proporcionando información sobre la generación de energía, el estado de operación y
el rendimiento de los equipos. Esta funcionalidad facilita las tareas de operación, mantenimiento y
detección temprana de posibles fallas.
Confiabilidad y seguridad
El inversor incorpora protecciones eléctricas integradas y cuenta con un grado de protección IP65,
garantizando una operación segura y confiable en instalaciones exteriores, incluso bajo las
condiciones climáticas características de Paraguay.
En conjunto, estas características convierten al Huawei SUN2000-20KTL-M0 en una alternativa
adecuada para el proyecto, al ofrecer un funcionamiento eficiente, una gestión inteligente de la
energía y la posibilidad de ampliar el sistema mediante almacenamiento, respondiendo a los
requerimientos de una infraestructura de recarga para vehículos eléctricos basada en generación
fotovoltaica.
III.
SELECCIÓN DE LOS COMPONENTES BOS
Para garantizar la operación segura y eficiente del sistema fotovoltaico, se seleccionaron los
principales componentes del Balance of System (BOS), encargados de la protección, conducción,
conexión y supervisión de la instalación.
En el lado de corriente continua (DC) se optó por la utilización de fusibles gPV, seccionadores DC,
dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) tipo II y conectores MC4, con el fin de
garantizar la protección, seguridad y confiabilidad del sistema fotovoltaico.
En el lado de corriente alterna (AC) se seleccionaron interruptores termomagnéticos, interruptores
diferenciales y dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) tipo II, con el propósito de
proteger el inversor, fallas de aislamiento y sobretensiones transitorias.
Para el sistema de cableado se seleccionaron conductores solares PV1-F para el lado de corriente
continua y conductores de potencia trifásicos para el lado de corriente alterna, además de las
correspondientes canalizaciones y accesorios necesarios para su correcta instalación.
Se incorporó un sistema de puesta a tierra compuesto por conductores de protección y conexiones
equipotenciales, con el objetivo de cumplir con los criterios de seguridad eléctrica establecidos para
este tipo de instalaciones.
Finalmente, se contempló la implementación de un sistema de monitoreo y control, integrado por
medidores inteligentes y una plataforma de supervisión energética, que permitirá realizar el
seguimiento continuo del desempeño del sistema fotovoltaico y optimizar su operación.
IV.
PRECIO REFERENCIAL DE LOS EQUIPOS SELECCIONADOS
Equipos
Cantidad
Precio Unitario
(₲s)
Precio Total
(₲s)
Canadian Solar TOPHiKu6 460 W
105 und
630.000
66.150.000
Inversor Huawei SUN2000 20KTL-M0
2 und
14.194.000
28.388.000
Cableado Solar 6mm²
550 mts
15.500
8.525.000
Componentes BOS
————
——————
3.500.000
Total
106.563.000 Gs
Los precios referenciales fueron obtenidos de proveedores nacionales del sector fotovoltaico,
permitiendo estimar costos acordes al mercado local de los equipos requeridos como base para la
evaluación económica preliminar.
CONCLUSIONES
Luego del análisis técnico realizado, se concluye que los módulos Canadian Solar TOPHiKu6 460
W representan la opción más adecuada para el proyecto debido a su alta eficiencia, buen
comportamiento térmico y compatibilidad con sistemas híbridos.
Asimismo, se considera técnicamente recomendable la utilización de dos inversores Huawei
SUN2000-20KTL-M0 para aplicaciones de autoconsumo con posibilidad de integración de
almacenamiento energético.
Finalmente, se identificaron los principales componentes BOS necesarios para garantizar la
operación segura y eficiente del sistema fotovoltaico.