En esta publicación se adjuntan y explican varios esquemas eléctricos unifilares de diferentes tipos de instalaciones de autoconsumo fotovoltaico, que se basan en proyectos ya ejecutados en los que he trabajado como técnico.
<<< Corrección 26/2/2023: la ITC-BT-40 en su punto 4.3 exige la instalación de interruptores diferenciales tipo A, no obstante, es interpretable que si el punto de conexión se realiza aguas abajo del interruptor diferencial del suministro y este es tipo A, no es necesario que el de la planta de autoconsumo también lo sea. >>>
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ANÁLISIS DEL ESQUEMA UNIFILAR DE UNA PLANTA DE AUTOCONSUMO COLECTIVO
ESQUEMA UNIFILAR DE UNA INSTALACIÓN DE AUTOCONSUMO FOTOVOLTAICO
ÍNDICE DE CONTENIDOS
- Esquema unifilar de instalación FV con microinversores
- Esquema unifilar de instalación FV aislada con regulador MPPT
- Esquema unifilar de instalación FV con optimizadores de potencia
ESQUEMA UNIFILAR DE INSTALACIÓN FV CON MICROINVERSORES
Este primer ejemplo corresponde a una instalación monofásica de autoconsumo residencial compuesta por 10 paneles SunPower / SPR-P3-390-BLK de 390 [Wp] y 10 microinversores Enphase / IQ7A de 350 [Wn].
La generación, el consumo de red y los excedentes son medidos por el energy meter de Enphase modelo Envoy-S Metered, el cual utiliza para ello dos toroidales. El dispositivo de Enphase llamado Relé Q sirve para desconectar la instalación fotovoltaica si hubiese un corte de suministro, es decir, es el sistema anti-isla de la planta.
ESQUEMA UNIFILAR DE INSTALACIÓN FV AISLADA CON REGULADOR MPPT
Este esquema corresponde a una planta fotovoltaica aislada de la red de suministro. Está formada por 32 módulos fotovoltaicos Trina / Vertex de 500 [Wp], un regulador de carga MPPT Victron / RS 450|200 con 11,52 [kW] de potencia de carga, 5 baterías BYD / LVL de 15,4 [kWh] y un inversor-cargador (sin MPPT) Victron / Quattro de 10 [kVA].
Este último equipo dispone de dos entradas de corriente alterna para fuentes auxiliares (e.g. grupo electrógeno, red eléctrica), que solo operan cuando no hay suficiente energía almacenada, y de dos salidas de corriente alterna, una que funciona siempre y otra que solo opera cuando hay una fuente alternativa a las baterías disponible.
La monitorización de la planta se puede realizar con diferentes equipos del fabricante Victron, el más aconsejable es la Color Control GX que permite el control de la instalación tanto vía portal web o APP móvil como in situ a través de la pantalla interactiva que incorpora.
Cabe destacar que el conexionado de corriente continua se realiza a través de un embarrado a donde se conectan el regulador, las baterías y el inversor-cargador. Debido al bajo voltaje de operación, la intensidad es muy elevada, razón por la cual se recurren a cables de tanta sección.
ESQUEMA UNIFILAR DE INSTALACIÓN FV CON OPTIMIZADORES DE POTENCIA
Esta planta dispone de 64 paneles LONGi / LR6-72OPD de 400 [Wp], los cuales se conectan en pares en serie a optimizadores de potencia SolarEdge / P850 de 850 [W], que a su vez se asocian en dos ramas de 15/17 optimizadores, los cuales se conectan a las dos entradas del inversor de corriente SolarEdge / SE25K de 25 [kWn].
La configuración descrita permite que cada par de paneles disponga de su propio seguidor de punto de máxima potencia (MPPT), por lo que se minimizan al máximo las pérdidas provocadas por sombras, suciedad y averías, ya que cada par de paneles funciona de manera independiente al resto del campo fotovoltaico.
El conexionado de la planta se realiza en un cuadro secundario cercano a la cubierta a fin de reducir la longitud del cableado, no obstante, la medición de los consumos se lleva a cabo en el cuadro principal, junto al cual se disponen los equipos de medida, que se conectan a su vez al inversor de corriente principal a través de un cable UTP.
Para la medición se requieren de dos equipos, ya que es la solución certificada por SolarEdge (el fabricante del inversor) acorde a la Norma UNE 217001:2015 IN sobre Requisitos y ensayos para sistemas que eviten el vertido de energía a la red de distribución. Si se tratara de una planta con excedentes solo sería necesario el vatímetro.