Estas cinco imágenes provienen del segundo capítulo del Atlas de Orientación para el Diseño de Sistemas Fotovoltaicos en Edificios. Las imágenes incluyen los tipos de sistemas fotovoltaicos, sus puntos de diseño, los requisitos de acceso a la red y diagramas esquemáticos de sistemas conectados a la red, diagramas de diseño de sistemas aislados y diagramas esquemáticos de sistemas de almacenamiento fotovoltaico directo y flexible.
1. Los sistemas fotovoltaicos se dividen en 35 kV o más, 10 kV, 380 V y 220 V, según el nivel de tensión de conexión a la red. Las potencias instaladas correspondientes son, respectivamente, potencia instalada superior a 6000 kW, potencia instalada superior a 500 kW, potencia instalada inferior o igual a 6000 kW, potencia instalada superior a 8 kW, potencia instalada inferior o igual a 500 kW y potencia instalada inferior o igual a 8 kW.
Los sistemas fotovoltaicos se dividen en sistemas fotovoltaicos aislados y sistemas fotovoltaicos conectados a la red, según su conexión a la misma.
Se dividen en sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV), sistemas fotovoltaicos adosados a edificios (BAPV) y centrales fotovoltaicas terrestres (componentes instalados sobre el suelo o en estructuras), según su modo de combinación con los edificios.
Según el modo de distribución de los componentes fotovoltaicos, los sistemas fotovoltaicos centralizados se dividen en centrales fotovoltaicas distribuidas.
Las centrales fotovoltaicas centralizadas se utilizan principalmente para la construcción centralizada de centrales fotovoltaicas a gran escala para generar electricidad conectada directamente a la red eléctrica pública. Las centrales fotovoltaicas distribuidas se utilizan principalmente para el acceso a niveles de tensión de 35 kV o inferiores, y para el consumo en proximidad.
2. El sistema fotovoltaico debe considerarse integralmente en el diseño. Al diseñar, es necesario considerar la disposición de la central fotovoltaica, la estación meteorológica, el sistema de conexión con la carga y la red eléctrica, el sistema de generación de energía, el sistema eléctrico, la estructura del edificio, los paneles solares, el suministro de agua y desagüe, el sistema de climatización (HVAC) y el sistema de protección contra incendios. Para la central fotovoltaica, es necesario dibujar un plano general, planificar la disposición del sistema fotovoltaico y tomar medidas de seguridad y protección. El sistema de acceso debe considerar la protección mediante relés, la automatización, la comunicación y la medición de energía. El sistema de generación de energía debe considerar la selección de paneles fotovoltaicos y soportes fotovoltaicos.
3. Requisitos y diagramas esquemáticos para el acceso a la red eléctrica de sistemas fotovoltaicos conectados a la red. Protección de relés del sistema eléctrico, dispositivo de protección automática, dispositivo de compensación de potencia reactiva, dispositivo de comunicación y medición de potencia. Al diseñar todo el sistema, se deben añadir los componentes fotovoltaicos. Los equipos correspondientes son comunes, incluyendo fusibles de CC, dispositivos de sobretensión de CC, dispositivos de monitorización de confluencia, interruptores automáticos, seccionadores, dispositivos de protección, dispositivos de sobretensión de CA, dispositivos de medición, cajas de conexiones, armarios de distribución de CA e inversores.
4. Diagrama esquemático del sistema aislado
Al diseñar el sistema completo, se deben incluir los componentes fotovoltaicos. Se deben añadir los equipos correspondientes. Entre los más comunes se incluyen fusibles de CC, dispositivos de protección contra sobretensiones de CC, dispositivos de monitorización de confluencia, interruptores automáticos, sistemas de almacenamiento de energía, sistemas de gestión de energía (EMS), sistemas de gestión de edificios (BMS), seccionadores, dispositivos de protección, protectores contra sobretensiones de CA, dispositivos de medición, cajas de conexiones, armarios de distribución de CA e inversores.
5. Almacenamiento de Energía Fotovoltaica de Corriente Continua Flexible (PEDF)
La generación de energía fotovoltaica en la azotea del edificio se conecta a un bus de CC de 375 V mediante un convertidor CC/CC.
El bus de CC se conecta al sistema de almacenamiento de energía mediante CC/CC, y las pilas de carga conectadas por este bus de CC están ubicadas en el estacionamiento adyacente, donde se cargan los vehículos eléctricos.
Este sistema utiliza una fuente de alimentación de CC que incluye 375 V CC para equipos de alimentación y carga, y una rama de 48 V CC para pequeños electrodomésticos, obtenida mediante conversión CC/CC. El bus de 375 V CC se conecta a la red eléctrica de CA de 380 V mediante un convertidor CA/CC (CA a CC), y la energía se introduce desde la red eléctrica externa para satisfacer la demanda del edificio.
Para la red eléctrica, este sistema no constituye una carga rígida, donde la alimentación debe ser igual al consumo de energía de la carga en ese momento, sino que la energía extraída de la red eléctrica puede ajustarse dentro de un amplio rango según la relación entre la oferta y la demanda de la red eléctrica. Desde la perspectiva de la red eléctrica, este sistema de consumo de energía se convierte en una carga flexible.
