Components del sistema – Auto Consumo al Detalle – ENERAGEN

De manera bàsica, els sistemes i elements principals que conformen una instal•lació d’autoconsum són els següents:

  • Sistema de generació
  • Sistema de regulació i conversió.
  • Sistemes auxiliars (cablejat, equips d’acumulació, elements de protecció, equips de mesura).

Si bé, els sistemes de regulació, conversió i auxiliars són relativament similars en tots els casos, el sistema de generació difereix notablement en funció de la tecnologia i de la font energètica empleada.

“Polsa sobre cadascun dels components per a veure una descripció dels mateixos”

Su navegador no soporta el formato SVG

Definiciones de cada componente

Sistema de generació

S’encarrega de transformar la font energètica (radiació solar, vent, corrent d’aigua, biomassa, residus, etc.) en energia elèctrica. En funció de la font utilitzada el sistema de generació pot ser diferent:

  • Mòduls fotovoltaics. Converteixen l’energia lluminosa de la radiació solar en energia elèctrica a través del denominat efecte fotovoltaic. L’electricitat s’obté en forma de corrent continu. Poden ser albergats en estructures fixes o en estructures mòbils que permeten el moviment dels mòduls amb la finalitat d’aconseguir en tot moment la inclinació i orientació adequades per a aconseguir el màxim rendiment.
  • Aerogenerador. Converteix l’energia cinètica del vent en energia elèctrica. Està compost principalment per la torre de suport, el rotor amb les pales o aspes, que és l’element que gira per l’acció del vent, i la góndola, on s’integra el generador, encarregat de produir l’electricitat a partir del moviment del rotor, i altres elements com el sistema d’orientació. L’electricitat pot ser generada en corrent continu o alterna atenent a la tecnologia de l’aerogenerador.
  • Turbina hidroelèctrica. Requereixen de la presència d’un corrent d’aigua amb cabal suficient en els voltants del punt de consum. Converteix l’energia hidràulica (cinètica + potencial) del corrent d’aigua en energia elèctrica. Es tracta d’un conjunt turbina-generador, la turbina és l’element accionat pel corrent d’aigua i el generador s’encarrega de transformar aquest moviment en electricitat. S’han de considerar igualment, com a part del sistema de generació, les infraestructures per a la canalització de l’aigua (assuts, canals, canonades i dipòsits).
  • Turbina de vapor. Integrades en centrals tèrmiques equipades amb sistema de producció de vapor, bé a través de calderes, bé a través de sistemes d’aprofitament de calor (calors residuals) o bé a través de forns incineradors. S’acoblen a alternadors, elements encarregats de produir l’electricitat a partir del moviment de la turbina. A més, disposen de sistemes de neteja i evacuació de fums, de sistemes d’intercanvi de calor i/o, en funció de la font energètica utilitzada per a produir el vapor (biomassa, residus, combustibles fòssils,…), poden incorporar sistemes d’emmagatzematge, tractament i alimentació de combustible.
  • Turbina de gas. Igual que les de vapor, es troben integrades en centrals tèrmiques equipades amb diferents sistemes. Els sistemes involucrats són pràcticament els mateixos, substituint els equips de producció de vapor per unitats de producció de gas. Entre les fonts energètiques empleades es troben la biomassa, del que es pot obtenir biogàs o gas pobre, i combustibles fòssils, tals com el gas natural o els GLPs. En funció del gas utilitzat el sistema difereix en certa manera, podent incorporar sistemes d’emmagatzematge, tractament i alimentació, entre els quals destaquen els digestors de residus orgànics per a l’obtenció de biogàs i els sistemes de gasificació de biomassa o residus per a l’obtenció de gas pobre.
  • Motor. Es tracta d’instal·lacions que incorporen motors alternatius de combustió interna acoblats a generadors de producció elèctrica. Poden ser alimentats per diferents combustibles líquids i gasosos (gasoil, gas natural, GLPs, biogàs, gas pobre, etc.). Empren sistemes d’emmagatzematge, tractament i alimentació diferents en funció del combustible utilitzat.

Sistema de regulació

Inclou tots els elements necessaris per a assegurar el correcte funcionament de la instal·lació i maximitzar el seu rendiment elèctric. Se serveix del sistema de monitoratge, que proporciona informació sobre les variables implicades en el procés (voltatge, intensitat, potència d’eixida, radiació solar, velocitat del vent, cabal d’aigua, etc.), i dels dispositius de protecció elèctrica instal·lats, que actuen quan es produeix alguna fallada en la instal·lació. En aquest sentit, permet la connexió i desconnexió del sistema de generació o de les càrregues connectades al mateix. En instal·lacions amb elements d’acumulació elèctrica (bateries) integra igualment el regulador de càrrega, encarregat de gestionar la càrrega i descàrrega d’aquests equips.

Equips d’acumulació

Aquests sistemes d’acumulació o emmagatzematge d’energia, basats en bancs de bateries elèctriques, serveixen per a emmagatzemar l’energia generada pel sistema quan existeixen excedents de generació o poc consum, subministrant-la en aquells períodes en els quals el consum supera a la generació. En els sistemes aïllats, s’empren per a garantir la disponibilitat d’energia elèctrica. En les instal·lacions d’autoconsum connectades a la xarxa elèctrica, la garantia de subministrament ve donada per la pròpia connexió a xarxa. En aquest cas, la utilització de sistemes d’acumulació depèn principalment d’una anàlisi econòmica en el qual es tinga en compte si ofereix una major rendibilitat acumular i autoconsumir l’energia excedentària o abocar-la a xarxa. Actualment existeixen en el mercat diferents tecnologies de bateries, entre els quals es poden destacar els sistemes tradicionals basats en plom-àcid i els de més recent aparició d’ió-liti.

Elements de protecció

Inclouen proteccions enfront de curtcircuits, sobrecàrregues i sobretensions, derivacions a terra, etc. Actuen en produir-se un fet anormal en el funcionament de la instal·lació, provocant una alarma, la parada d’algun grup i fins i tot la parada total del sistema. Són incorporats amb una doble fi, assegurar la integritat de tot l’equipament de la instal·lació i protegir a les persones enfront de contactes elèctrics directes i indirectes.

Inversor / convertidor

S’encarrega d’adaptar l’energia elèctrica generada a les condicions demandades, tant per la xarxa interna del consumidor com per la línia elèctrica externa de connexió, amb la finalitat de garantir en tot moment la qualitat del subministrament. En instal·lacions que generen l’electricitat en corrent continu, com les fotovoltaiques o algunes eòliques, la seua funció principal consisteix a convertir aquesta en corrent altern.

Equips de mesura

L’equip de mesura és l’element encarregat de comptabilitzar els nivells d’energia elèctrica (kWh) autoconsumits, consumits de la xarxa elèctrica i abocaments a la pròpia xarxa, de cara a l’aplicació de peatges i càrrecs i/o a la seua possible remuneració. Els equips de mesura emprats han d’ajustar-se als requisits establits en el Reglament aprovat pel Reial decret 1110/2007, de manera que es garantisca un correcte mesurament. Amb caràcter general, es troben integrats en els sistemes de telegestió de la companyia elèctrica.

Punt frontera

Punt de connexió i de separació entre l’equipament elèctric propietat del consumidor i la xarxa elèctrica pública de distribució i transport.

Transformador

Aquest equip és necessari en instal·lacions amb connexió a la xarxa elèctrica en alta tensió i és l’element que permet adaptar el nivell de tensió de la instal·lació de generació al valor requerit per la xarxa. Aquest equip pot ser compartit entre la instal·lació de generació i la de consum, per la qual cosa el sentit del flux d’energia a través del mateix dependrà de les condicions reals d’operació de la instal·lació en cada instant.