La energía solar fotovoltaica ha experimentado una evolución tal en las últimas décadas que se ha terminado por consolidar como una de las patas en las que se apoya la transición energética. El desarrollo tecnológico combinado con la competencia de todos los actores que promueven el desarrollo de plantas fotovoltaicas ha conducido a que la tecnología se posicione como una de las más relevantes en los mix de generación de infinidad de países. En concreto, España tiene un contexto muy favorable para la irrupción de esta tecnología en el mix de generación, ya que combina un recurso solar alto con ser un país con gran competitividad económica y de ingeniería.
La continuidad del crecimiento fotovoltaico se ve ahora más amenazada que nunca en el desarrollo de dicha forma de generación, ya que, debido a la configuración del mercado eléctrico español la rentabilidad de las plantas es cada vez menor, por lo que se exige mayor calidad técnica y económica. Todo ello sin perder de vista las exigencias técnicas y normativas del mercado eléctrico español, que se hallan en constante cambio. De acuerdo con esto, la introducción de este trabajo apoya la evolución del desarrollo de la tecnología solar fotovoltaica en la publicación de patentes de los equipos principales de dichas plantas de generación, a saber:-Módulo solar fotovoltaico-Estructuras de soporte de módulos-Inversor fotovoltaico
El enfoque de uso de patentes como indicador de desarrollo de tecnologías es una forma de justificación de avance altamente utilizado en diversos campos de la ingeniería, y en el caso de este trabajo confirma la premisa mundialmente conocida, que es el gran avance que ha habido en la tecnología.
Esta introducción justifica técnicamente la fuerte penetración de generación fotovoltaica en el mix español, lo que justifica, junto con el funcionamiento del mercado eléctrico español (mercado marginalista en el que el precio de casación se basa en la oferta más barata) una situación crítica para la evolución de la esta generación. Una vez hecha la introducción, en el proyecto se pasa a la fase analítica, en la que se expone la forma de configurar las plantas fotovoltaicas, sin perder foco en el cumplimiento normativo, pero tampoco en la rentabilidad. De acuerdo con ello se presentan dos posibilidades en la búsqueda de rentabilidad en una planta fotovoltaica, entre los que destacan:-Minimizar el Levelized Cost of Energy (LCOE)-Maximizar la producción
De acuerdo con esta metodología, se presentan los criterios de optimización de configuración, a saber:-Reducción de pérdidas sin aumento de CAPEX-Reducción de pérdidas sin aumento de CAPEX-Escenarios intermedios que suponen un aumento de pérdidas con reducción de CAPEX o aumento de CAPEX con reducción de pérdidas
Y, de este modo, se obtienen como resultado tres posibles optimizaciones de planta, que son:1.Optimización de nivel de tensión de planta. Con diferente planteamiento para alta, media y baja tensión.2.Optimización de secciones de conductor3.Optimización de módulos por string
Adicionalmente, se realiza el análisis del apagón del 28 de abril de 2025. Desde este enfoque, el apagón actúa como un caso de estudio que pone de relieve que el futuro de la fotovoltaica en España no depende únicamente de seguir reduciendo costes o instalando nueva capacidad. También depende de que las plantas cumplan exigencias crecientes en materia de integración en red, respuesta ante perturbaciones, estabilidad del sistema y adaptación normativa. De acuerdo con esta premisa, se concluye que el apagón se debió a tres causas principales, a saber:1º. Ausencia del soporte necesario por parte de los generadores síncronos convencionales2º. Una pérdida de capacidad de absorción de potencia reactiva que habría estabilizado el sistema3º. Operación de las plantas renovables con factor de potencia fijo
En consecuencia, tanto a nivel normativo (local y de referencia internacional) como los fabricantes de inversores se está exigiendo y tendiendo a desarrollar mecanismos de control de tensión, entre los que destacan los inversores Grid-Forming. De esta forma, se demuestra que resulta imprescindible considerar cómo interactúa la renovable con el sistema eléctrico español y. asimismo, que las modificaciones que esto supone no deben afectar negativamente a las optimizaciones de planta.
La energía solar fotovoltaica ha experimentado una evolución tal en las últimas décadas que se ha terminado por consolidar como una de las patas en las que se apoya la transición energética. El desarrollo tecnológico combinado con la competencia de todos los actores que promueven el desarrollo de plantas fotovoltaicas ha conducido a que la tecnología se posicione como una de las más relevantes en los mix de generación de infinidad de países. En concreto, España tiene un contexto muy favorable para la irrupción de esta tecnología en el mix de generación, ya que combina un recurso solar alto con ser un país con gran competitividad económica y de ingeniería.
La continuidad del crecimiento fotovoltaico se ve ahora más amenazada que nunca en el desarrollo de dicha forma de generación, ya que, debido a la configuración del mercado eléctrico español la rentabilidad de las plantas es cada vez menor, por lo que se exige mayor calidad técnica y económica. Todo ello sin perder de vista las exigencias técnicas y normativas del mercado eléctrico español, que se hallan en constante cambio. De acuerdo con esto, la introducción de este trabajo apoya la evolución del desarrollo de la tecnología solar fotovoltaica en la publicación de patentes de los equipos principales de dichas plantas de generación, a saber:-Módulo solar fotovoltaico-Estructuras de soporte de módulos-Inversor fotovoltaico
El enfoque de uso de patentes como indicador de desarrollo de tecnologías es una forma de justificación de avance altamente utilizado en diversos campos de la ingeniería, y en el caso de este trabajo confirma la premisa mundialmente conocida, que es el gran avance que ha habido en la tecnología.
Esta introducción justifica técnicamente la fuerte penetración de generación fotovoltaica en el mix español, lo que justifica, junto con el funcionamiento del mercado eléctrico español (mercado marginalista en el que el precio de casación se basa en la oferta más barata) una situación crítica para la evolución de la esta generación. Una vez hecha la introducción, en el proyecto se pasa a la fase analítica, en la que se expone la forma de configurar las plantas fotovoltaicas, sin perder foco en el cumplimiento normativo, pero tampoco en la rentabilidad. De acuerdo con ello se presentan dos posibilidades en la búsqueda de rentabilidad en una planta fotovoltaica, entre los que destacan:-Minimizar el Levelized Cost of Energy (LCOE)-Maximizar la producción
De acuerdo con esta metodología, se presentan los criterios de optimización de configuración, a saber:-Reducción de pérdidas sin aumento de CAPEX-Reducción de pérdidas sin aumento de CAPEX-Escenarios intermedios que suponen un aumento de pérdidas con reducción de CAPEX o aumento de CAPEX con reducción de pérdidas
Y, de este modo, se obtienen como resultado tres posibles optimizaciones de planta, que son:1.Optimización de nivel de tensión de planta. Con diferente planteamiento para alta, media y baja tensión.2.Optimización de secciones de conductor3.Optimización de módulos por string
Adicionalmente, se realiza el análisis del apagón del 28 de abril de 2025. Desde este enfoque, el apagón actúa como un caso de estudio que pone de relieve que el futuro de la fotovoltaica en España no depende únicamente de seguir reduciendo costes o instalando nueva capacidad. También depende de que las plantas cumplan exigencias crecientes en materia de integración en red, respuesta ante perturbaciones, estabilidad del sistema y adaptación normativa. De acuerdo con esta premisa, se concluye que el apagón se debió a tres causas principales, a saber:1º. Ausencia del soporte necesario por parte de los generadores síncronos convencionales2º. Una pérdida de capacidad de absorción de potencia reactiva que habría estabilizado el sistema3º. Operación de las plantas renovables con factor de potencia fijo
En consecuencia, tanto a nivel normativo (local y de referencia internacional) como los fabricantes de inversores se está exigiendo y tendiendo a desarrollar mecanismos de control de tensión, entre los que destacan los inversores Grid-Forming. De esta forma, se demuestra que resulta imprescindible considerar cómo interactúa la renovable con el sistema eléctrico español y. asimismo, que las modificaciones que esto supone no deben afectar negativamente a las optimizaciones de planta. Read More
