Soluciones Inversores KOSTAL Piko para instalaciones de autoconsumo

Jornada Técnica sobre Autoconsumo
Vervielfältigung, Weitergabe oder Verwertung ist ohne Zustimmung auch auszugsweise

Fotovoltaico en Extremadura
2011, KOSTAL Solar Electric GmbH. Inhalt und Darstellung sind weltweit geschützt.

verboten. Alle Rechte - inkl. Schutzrechtsanmeldungen - sind vorbehalten

Organizada por
Albasolar y ASPREMETAL

Inversores fotovoltaicos KOSTAL de conexión a red
en instalaciones de autoconsumo

14 de Febrero 2013, Badajoz

KOSTAL Solar Electric Ibérica
Jean-François Picard
j.picard@kostal.com

Índice

Presentación de la empresa KOSTAL
Aplicaciones de la Fotovoltaica
Conexión a red

Soluciones KOSTAL
PIKO String
Residencial (monofásico)
Comercial / Industrial (trifásico)
Con acumulación (PIKO Battery)
Accesorios
Servicio KOSTAL
Ejemplos de configuración
Autoconsumo

Sistema fotovoltaico, componentes y
aplicaciones

KOSTAL
Presentación de la empresa

La experiencia nos hace fuertes:
Familia KOSTAL

KOSTAL

Ye ar s

KOSTAL

Presencia global

12,000 empleados

31 direcciones

17 países

4 continentes

KOSTAL

KOSTAL KOSTAL Industrial electronics
Automobile KOSTAL KOSTAL KOSTAL
Electrical Kontakt Systeme Industrie Elektrik SOMA

Módulos de techo, Sistemas de contacto Cajas de módulo Automatización
de columna de dirección, Sistemas de conexión fotovoltaico Tecnología de pruebas
de consola central y enchufes Variadores frecuencia Tecnología de medición
Sistemas eléctrico de Electrónica de control y
tablero medición
Controladores de puertas Inversores fotovoltaicos
Controladores de asientos
Elementos de control e
interruptores

KOSTAL Industrie

Fotovoltaica Electrónica de potencia y control de motores Electrónica de
Inversores fotovoltaicos PIKO control

KOSTAL Solar Electric GmbH

KOSTAL Industrie

Cajas de conexionado KOSTAL

Solución estándar (universal) Solución estándar avanzada Soluciones customizadas

KOSTAL
Presentación de la compañía

Hagen, Alemania
Oficina central de KOSTAL
Industrial Electronics

Desde Abril 2005
Superficie de 87,000 m², de los cuales
Hagen 14,700 m² están edificados.
Schalksmühle
Aprox. 450 empleados (más de 200
Guyancourt
Freiburg i.Br. en KOSTAL Industrial Electronics, el
resto en KOSTAL Kontakt Systeme
Turin
GmbH)
Thessaloniki

Valencia

KOSTAL

Valencia, España
KOSTAL Solar Electric Ibérica S.L.

Desde Enero de 2009
Compañía de ventas y distribución
de inversores KOSTAL tanto a
Hagen principales distribuidores como
Schalksmühle
grandes proyectos
Freiburg i.Br.
Guyancourt Ventas y administración, soporte
Turin
técnico, Formación

Thessaloniki

Valencia

KOSTAL


Tipos de instalaciones
Conexión a red
Asistida con la red
Aislada de la red

Descripciones

Esquemas

Normativas

Ventajas

Tipos de instalaciones

Las instalaciones generadoras se clasifican atendiendo a su funcionamiento respecto a
la Red de Distribución Pública, de la siguiente manera:

Instalaciones generadoras interconectadas:
Aquellas que están, normalmente, trabajando en paralelo con la Red de Distribución
Pública. (Las instalaciones de conexión red entran en este grupo.)

Instalaciones generadoras asistidas:
Aquellas en las que existe una conexión con la Red de Distribución Pública, pero sin que
los generadores puedan estar trabajando en paralelo con ella.

Instalaciones generadoras aisladas:
Aquellas en las que no puede existir conexión eléctrica alguna con la Red de
Distribución Pública.

Según el REBT (ITC-BT-40, INSTALACIONES GENERADORAS DE BAJA TENSIÓN)

Instalaciones de conexión a red

Régimen de venta (Feed-in-tariff )

Autoconsumo

Régimen de venta a red, normativa

Son instalaciones de producción de energía eléctrica destinada a vender la totalidad de
la energía producida. Las instalaciones pueden tener varios tamaños, y pueden ser
montadas en edificios como en suelo, según normas vigentes.

RD-L 1/2012

“Real Decreto-ley 1/2012, de 27 de enero, por el que se procede a la suspensión de los
procedimientos de preasignación de retribución y a la supresión de los incentivos
económicos para nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de
cogeneración, fuentes de energía renovables y residuos.”

De momento, y hasta nueva directiva, queda en suspenso la tramitación de nuevos
proyectos de conexión a red con tecnología fotovoltaica en régimen de venta. Salvo que
se venda la energía sin prima al mercado.

Venta a red, esquema y componentes

Generación = Venta de energía

Tarifa de venta regulada
€/Kwh

kWh

Circuito 1: Red exterior

kWh
€/Kwh
Circuito 2: Red interior Precio compra
Consumo = Compra de energía
Generación y consumo son independientes en un esquema típico de instalación
fotovoltaica de conexión a red en venta de energía.

Venta a red, esquema unifilar

ESQUEMA UNIFILAR PARA
INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN CON
POTENCIA ≤ 100 kW Y TECNOLOGÍAS DE
LAS CATEGORIAS a), b) Y c) DEL
ARTÍCULO 2 DEL RD661/2007 CON
CONEXIÓN A UNA RED INTERIOR DE UN
CONSUMIDOR DE B.T. (CASO GENERAL:
VENTA DE ENERGÍA Y CONSUMO)

Fuente: Iberdrola, Documento:
MT 3.53.01 (12-07) ANEXO 2

Conexión a red en régimen autoconsumo

Autoconsumo

“Sin Balance Neto”
Con Balance Neto

PLATAFORMA PARA EL IMPULSO DE LA GENERACIÓN
DISTRIBUIDA Y EL AUTOCONSUMO ENERGÉTICO

Autoconsumo, definición

El concepto de autoconsumo se refiere a la generación de energía
destinada al propio consumo, sea una instalación residencial, comercial o
industrial. Para este fin, la instalación debe estar conectada en el circuito
eléctrico interior del consumidor.

Imagen: IDAE

Conexión a red en autoconsumo normativa

Real Decreto 1699/2011,
de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red de instalaciones de
producción de energía eléctrica de pequeña potencia. ( ≤ 100kW. )

Las instalaciones de potencia nominal superior a 100kW están sometidas a la
legislación del RD 1955/2000 y RD 661/2007:

de 1 de diciembre, por el que se regulan las actividades de transporte, distribución,
comercialización, suministro y procedimientos de autorización de instalaciones de
energía eléctrica.

de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en
régimen especial. (≤ 50MW.)

DOE

DOE, Circular de la Dirección General de Incentivos Agroindustriales y Energía de 20 de
diciembre de 2012

ANUNCIO de 11 de enero de 2013

…por la que se aclara la normativa aplicable para la legalización de las instalaciones solares
fotovoltaicas incluidas en el ámbito de aplicación del Real Decreto 1699/2011…

…En caso de que la conexión de servicio del suministro en cuestión quede desconectada de la red
de distribución, ya sea por razones de mantenimiento o explotación o por la actuación de alguna
protección, la instalación generadora no deberá mantener en ningún caso tensión en la red de
distribución. Cuando se produzca dicha situación la instalación de producción podrá funcionar en
isla sobre los consumos de la instalación receptora propia, sin alimentar a otros usuarios de la
red. En este caso, deberá instalarse un dispositivo de conmutación automático que desconecte
el conjunto de la instalación generadora-receptora de la red de distribución, de acuerdo con la
normativa vigente.

“Instalación de Conexión a red y instalación Asistida a la vez (de cierta forma), y no exime la
tramitación de Conexión a Red”.

Autoconsumo, concepto y componente
(sin balance neto)

Tarifa de venta NO regulada
Precio mercado
€/Kwh

Kwh
kWh

€/Kwh
Circuito: Red interior Precio compra

La generación en un esquema de autoconsumo (sin balance neto) tiende a cubrir la
demanda energética “base” del consumidor. La producción excedente se vierte a red,
y se vende a precio de mercado no existiendo tarifa regulada. Los componentes son
los mismos que en un modelo de venta a red convencional.

Balance neto, definición
En España no existe a día de hoy regulación sobre Balance Neto.
Se define el balance neto como aquel sistema de compensación de saldos de
energía que permite a un consumidor, que auto produce parte de su consumo, utilizar el
sistema eléctrico para “almacenar” los excedentes puntuales de su producción y
recuperarlos posteriormente.

Este sistema es especialmente interesante… ya que evita la necesidad de incorporar un
sistema de acumulación en la propia instalación.
Fuente: IDAE, PER 2011-2020

Autoconsumo, esquema y componente
Balance Neto (esperando la regulación)
En España no existe a día de hoy regulación sobre Balance Neto.

Saldo Energético

Kwh

Kwh
kWh

€/Kwh
Circuito: Red interior Precio compra

La generación en un esquema de autoconsumo con balance neto tiende a cubrir la
demanda energética total del consumidor. La producción excedente en un momento
dado se vierte a red, y se recupera en los momentos de la producción inferior a la
demanda. Los componentes son los mismos que en un modelo de venta a red
convencional!

Autoconsumo y Generación Distribuida

El modelo de Autoconsumo fomenta el concepto de
generación distribuida (GD):

Generación a pequeña escala
Suministro en puntos cercanos al consumidor
Conexión directa en redes de baja tensión
Independencia en la gestión y control de la generación

…complementa y mejora el modelo actual….

Modelo de generación
centralizada

Autoconsumo y Generación Distribuida

Generación Fotovoltaica en zonas cercanas de consumo
Ventajas de la generación distribuida.
Ej. Sistema FV en cubierta de 5kW-100KW

Generación Fotovoltaica en zonas alejadas de consumo
Compite en igualdad de condiciones con otras
tecnologías más maduras. Ej. Huerta Solar de 20MW.

Almacenamiento

Distribución eléctrica distribuida
avanzada: Microrredes conectadas
a red o aisladas de red Almacenamiento

Ventajas del autoconsumo y la generación
distribuida

Ventajas directas para el usuario final Ventajas para el conjunto de la sociedad

Ahorro directo en la factura eléctrica Crea empleo local

Independencia de subida de precios Aportada al crecimiento económico

Posibilidad de aumentar la seguridad Favorece la independencia energética
suministro energético
Reduce las emisiones de CO2

Ahorra en perdidas energéticas de
transporte de la electricidad

Sostenibilidad del medio ambiente

Lucha contra el cambio climático

Grid Parity Proximity

Fuente:

Autoconsumo de conexión a red
Normativa aplicable al inversor
RD 1699/2011

Se aplica a instalaciones de régimen ordinario y régimen especial de potencia no superior
a 100 kW siempre y cuando se conecte en baja tensión:

a) se conecten a las líneas de tensión no superior a 1 kV de la empresa distribuidora,
bien directamente o a través de una red interior de un consumidor,

b) se conecten en el lado de baja tensión de un transformador de una red interior, a una
tensión inferior a 1 KV de un consumidor conectado a la red de distribución.

Red interior: Instalación eléctrica formada por los conductores, aparamenta y equipos
necesarios para dar servicio a una instalación receptora que no pertenece a la red de
distribución.

RD 1699/2011

Artículo 14. Protecciones.

d) Protecciones de la conexión máxima y mínima frecuencia (50,5 Hz y 48
Hz con una temporización máxima de 0.5 y de 3 segundos
respectivamente) y máxima y mínima tensión entre fases (1,15 Un y 0,85
Un) como se recoge en la tabla 1:

Inversores PIKO actualizados según el RD 1699/2011

RD 1699/2011

Artículo 15. Condiciones de puesta a tierra de las instalaciones.

2. La instalación deberá disponer de una separación galvánica entre la red
de distribución y las instalaciones generadoras, bien sea por medio de un
transformador de aislamiento o cualquier otro medio que cumpla las
mismas funciones de acuerdo con la reglamentación de seguridad y
calidad industrial aplicable.

NOTA DE INTERPRETACIÓN TECNICA DE LA EQUIVALENCIA DE LA
SEPARACIÓN GALVÁNICA DE LA CONEXIÓN DE INSTALACIONES
GENERADORAS EN BAJA TENSIÓN

3. Evitar la inyección de corriente continua en la red.
Si el inversor utilizado es con transformador de alta frecuencia o sin transformador
se deberá demostrar que la corriente continua inyectada a red por el inversor no
supera el 0,5 % de la corriente nominal.
Todos los inversores PIKO son sin transformador, cumplen esta norma y
han sido aceptados por las distribuidoras eléctricas.

RD 1699/2011

Artículo 12. Condiciones de conexión.

2. Si la potencia nominal de la instalación de generación a conectar a la red de
distribución es superior a 5 kW, la conexión de la instalación a la red será
trifásica con un desequilibrio entre fases inferior a 5 kW.

Inversores trifásicos (>PIKO 4.2)

Artículo 13. Condiciones específicas para la conexión en redes interiores.

1. La conexión se realizará, en el punto de la red interior de su titularidad más
cercano a la caja general de protección, de tal forma que permita aislar
simultáneamente ambas instalaciones del sistema eléctrico.

Autoconsumo, esquema unifilar
Esquema de conexión. Iberdrola

ESQUEMA UNIFILAR PARA INSTALACIONES
DE PRODUCCIÓN CON POTENCIA ≤ 100 kW
Y TECNOLOGÍAS DE LAS CATEGORIAS a),
b) Y c) DEL ARTÍCULO 2 DEL RD661/2007
CON CONEXIÓN A UNA RED INTERIOR DE
UN CONSUMIDOR DE B.T.
(VENTA EXCLUSIVA DE ENERGÍA
EXCEDENTARIA)

Para la conexión de una
instalación de generación a la red
de Iberdrola Distribución de Baja
Tensión se aplicará las
condiciones técnicas de conexión
y funcionamiento recogidas en el
Real Decreto 1699/2011 que
regula la conexión a red de
instalaciones de producción de
pequeña potencia.

Fuente: Iberdrola, Documento:
MT 3.53.01 (12-07) ANEXO 2

Autoconsumo, esquema unifilar
Esquema de conexión. Endesa

Fuente: Endesa

Autoconsumo
Normativa, puntos específicos

DC
RD 1699/2011
CAPÍTULO III, Artículo 13.
Inversor
PIKO Condiciones específicas para la conexión en
AC redes interiores.
Interruptor
diferencial
Tipo AC

Interruptor 1. La conexión se realizará, en el punto de la red
automático interior de su titularidad más cercano a la caja
Interruptor
automático general de protección, de tal forma que permita
aislar simultáneamente ambas instalaciones del
ICP Interruptor sistema eléctrico.
diferencial
Tipo A
Red interior
consumidor

Elemento de corte

Contador bidireccional

Fusible

Caja General de Protección

Autoconsumo

RD 1699/2011
Condiciones específicas para la conexión en
redes interiores.

1. La conexión se realizará, en el punto de la red
interior de su titularidad más cercano a la caja
general de protección, de tal forma que permita
sistema eléctrico.

Variación en el esquema propuesto.

Autoconsumo

RD 1699/2011
Condiciones específicas para la conexión en
redes interiores.

1. La conexión se realizará, en el punto de la red
interior de su titularidad más cercano a la caja
general de protección, de tal forma que permita
sistema eléctrico.

Variación en el esquema propuesto

Autoconsumo

DC
RD 1699/2011
Inversor
PIKO Condiciones específicas para la conexión en
AC redes interiores.
Interruptor
diferencial
Tipo AC
3. Las instalaciones de producción conectadas a
Interruptor
automático una red interior no podrán ser de potencia
Interruptor superior a 100 kW y, en todo caso, no podrán
automático
superar la capacidad disponible en el punto de
ICP Interruptor conexión a la red de distribución ni la potencia
diferencial adscrita al suministro.
Tipo A
Red interior
consumidor

Elemento de corte


Fusible


Autoconsumo

DC
RD1699/2011
CAPÍTULO IV, Artículo 18
Inversor
PIKO Medida y facturación
AC
Interruptor 3. Con carácter general, para las instalaciones
diferencial
Tipo AC conectadas a una red interior, los circuitos de
generación y consumo habrán de ser
Interruptor
automático independientes y estarán dotados cada uno de
Interruptor su correspondiente equipo de medida,
automático
instalados ambos en paralelo y en la misma
ICP Interruptor
ubicación.
diferencial
Tipo A
Red interior En los casos en los que la instalación de
consumidor producción vaya a vender exclusivamente la
energía excedentaria, se permitirá la opción de
Elemento de corte
instalar un único equipo de medida con registros
de generación y consumo independientes. En
este caso, se requerirá la suscripción de dos
contratos de acceso, uno para generación y otro
para consumo.
Fusible


Autoconsumo
Flujos de energía

DC

Inversor Pot. Gen. FV < Pot. consumo
PIKO
Ic = Ired + Ig
AC
Interruptor
diferencial
Tipo AC
La instalación fotovoltaica cubre
Interruptor
automático solamente una parte del consumo
Interruptor
automático
total.

ICP Interruptor
diferencial
Tipo A
Red interior
consumidor

Elemento de corte


Fusible


Autoconsumo
Flujos de energía

DC

Inversor Pot. Gen. FV > Pot. consumo
PIKO
AC
Ig = Ic + Ired
Interruptor
diferencial
Tipo AC
La instalación fotovoltaica supera la
Interruptor demanda de consumo total.
automático
Interruptor
automático
Puede ocurrir puntualmente o de
ICP Interruptor forma constante.
diferencial
Tipo A
Red interior En ese caso los excedentes se
consumidor
pueden vender a precio de
mercado.
Elemento de corte


Fusible


Autoconsumo
Flujos de energía

DC

Inversor Pot. Gen. FV > Pot. consumo
PIKO
AC
Ig = Ic + Ired
Interruptor
diferencial
Tipo AC ¿Puedo evitar verter corriente a
Interruptor la red?
automático
Interruptor
automático

ICP Interruptor
diferencial
Tipo A
Red interior
consumidor

Elemento de corte

X

Fusible


Autoconsumo
Flujos de energía

DC

Inversor Pot. Gen FV > Pot. consumo
PIKO
Ig > Ic
AC
Interruptor
diferencial
Tipo AC ¿Puedo evitar verter corriente a
Interruptor la red?
automático
Interruptor
automático

ICP Interruptor Sí, la reducción de potencia
diferencial
Tipo A
activa controlada es posible con
Red interior
consumidor
todos los inversores PIKO…

Tres soluciones:
Elemento de corte
Señal digital en 4 bit
RS 485
Ethernet
Fusible


Autoconsumo
Flujos de energía

DC

Inversor Pot. Gen. FV = Pot. consumo
PIKO
Ic= Ig; Ired=0A
AC
Interruptor
diferencial
Tipo AC
La instalación fotovoltaica cubre la
Interruptor demanda de consumo total.
automático
Interruptor
automático

ICP Interruptor La reducción de potencia activa
diferencial
Tipo A
controlada es posible con todos
Red interior
consumidor
los inversores PIKO…

Tres soluciones:
Elemento de corte
Señal digital en 4 bit
RS 485
Ethernet
Fusible


Autoconsumo
Reducción de potencia

Ejemplo con medición del consumo
con analizador de red.

Autoconsumo

Ejemplo de medición de los flujos
energéticos en el punto de
conexión con analizador de red.

Autoconsumo

Ejemplo de medición en el
contador.

Procedimiento de legalización

1. Licencia de obras y autorizaciones municipales
2. Aval de acceso a la red
- Quedan exentas las instalaciones de ≤ 10kW
- Precio de 20€/kW para las instalaciones de >10kW y ≤100kW y acogidas al RD1699/2011
- Precio de 500€/kW para las instalaciones no incluidas en el RD1699/2011.
3. Solicitud del punto de conexión a la compañía distribuidora
- Instalaciones ≤100 kW , el procedimiento viene del RD 1699/2011
- Instalaciones >100 kW, es de aplicación el RD 1955/2000
4. Alta en régimen especial (REPE) e Inscripción en el Registro (RAIPRE).
- Obligado para las instalaciones de autoconsumo parcial
5. Autorización administrativa previa (Según comunidad autónoma)
- No necesaria para instalaciones ≤ 10 kW
6. Certificado de instalación en baja tensión, contrato de acceso, revisión de la compañía
distribuidora.
7. Acta de puesta en servicio
8. Representación de mercado (sin prima)
9. Alta en Impuestos especiales
- Obligado para las instalaciones de autoconsumo parcial
- En las instalaciones de autoconsumo total, no es necesario dar este paso

Referencias:
EREN: Tipologías instalaciones solares fotovoltaicas permitidas, procedimiento de tramitación, 1 de agosto 2012
IDAE: Referencias sobre autoconsumo de energía eléctrica en la normativa vigente.

Petición conexión
Documento Anexo
Iberdrola

Configuración para una buena
rentabilidad

Las curvas de producción del generador y las del consumo se adaptan mucho
mejor en el cliente industrial que para el cliente residencial.

Las cargas de frío y calor, son elementos primordiales a tener en cuenta a la
hora de conseguir un buen diseño.

Es muy importante determinar la correcta potencia de la instalación para
conseguir una buena cobertura del autoconsumo instantáneo.

Es importante medir los consumos horarios de los clientes para realizar un
diseño adaptado a las necesidades.

Para los clientes residenciales es difícil superar un autoconsumo instantáneo
del 40%. Mientras que para los clientes industriales se puede llegar a un 80%
de cobertura si los consumos se adaptan bien a la generación.

Configuración

Clientes posiblemente interesados

Clientes con grandes consumos energéticos eléctricos.
Clientes con consumos estables a lo largo del año.

A tener en cuenta para una buena rentabilidad
Lugar de la instalación, zona climática
Precio de la energía
El consumo energético se produce al mismo tiempo que la
generación fotovoltaica

Autoconsumo con almacenamiento

Normativa

RD 1699/2011
Artículo 11. Condiciones técnicas de carácter general.

1. El funcionamiento de las instalaciones no deberá provocar en la red averías,
disminuciones de las condiciones de seguridad ni alteraciones superiores a las admitidas
por la normativa que resulte aplicable. Asimismo, el funcionamiento de estas instalaciones no
podrá dar origen a condiciones peligrosas de trabajo para el personal de mantenimiento
y explotación de la red de distribución.
2. En el caso de que la línea de distribución se quede desconectada de la red, bien
sea por trabajos de mantenimiento requeridos por la empresa distribuidora o por haber
actuado alguna protección de la línea, las instalaciones no deberán mantener tensión en
la línea de distribución.
3. Para establecer el punto de conexión a la red de distribución se tendrá en cuenta
los criterios recogidos en el anexo I de este real decreto.
4. En el circuito de generación hasta el equipo de medida no podrá intercalarse
ningún elemento de generación distinto del de la instalación autorizada, ni de
acumulación.
5. En el caso de que una instalación se vea afectada por perturbaciones de la red de
distribución se aplicará la normativa vigente sobre calidad del servicio.

Normativa

RD 1699/2011

4. En el circuito de generación hasta el equipo de medida no podrá
intercalarse ningún elemento de generación distinto del de la
instalación autorizada, ni de acumulación.

REAL DECRETO 1663/2000
CAPÍTULO III

5. En el circuito de generación hasta el equipo de medida no podrá
intercalarse ningún elemento de generación distinto del fotovoltaico, ni de
acumulación o de consumo.

Autoconsumo de conexión a red con
almacenamiento (propuesta del PIKO Battery)
Esquema de autoconsumo con almacenamiento
Sistema de acumulación no intercalado.
El inversor gestiona la generación, el
consumo y la carga además de cumplir
con la regulación de conexión a red.

Kwh

!
kWh

€/Kwh

Circuito: Red interior
La generación en un esquema de autoconsumo cubre total o parcialmente la demanda y el
excedente se vierte a la red, aunque con acumulación se esperan excedentes nulos. Los
componentes son básicamente los mismos que en un modelo de venta a red convencional,
salvo que el inversor realiza una gestión del consumo, carga de baterías, además de cumplir
con la reglamentación y seguridad exigidos en conexiones a red.

Autoconsumo asistido de la red
Normativa

Instalaciones con acumulación, sin acumulación, incluso ciertas
micro-redes

REBT Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se
aprueba el reglamento electrotécnico para baja tensión.

ITC-BT-40
INSTALACIONES GENERADORAS DE BAJA TENSIÓN

Autoconsumo asistido de la red
Normativa

Según ITC-BT-40

4.2. Instalaciones generadoras asistidas.

En la instalación interior la alimentación alternativa (red o generador) podrá hacerse en varios
puntos que irán provistos de un sistema de conmutación para todos los conductores activos y el
neutro, que impida el acoplamiento simultáneo a ambas fuentes de alimentación.

Sólo podrán realizar maniobras de transferencia de carga sin corte los generadores de potencia
superior a 100 kVA

El sistema de conmutación deberá instalarse junto a los aparatos de medida de la Red de
Distribución pública, con accesibilidad para la empresa distribuidora.

Deberá incluirse un sistema de protección que imposibilite el envío de potencia del generador a la
red.

Deberán incluirse sistemas de protección por tensión del generador fuera de límites, frecuencia
fuera de límites, sobrecarga y cortocircuito, enclavamiento para no poder energizar la línea sin
tensión y protección por fuera de sincronismo.

Dispondrá de un equipo de sincronización y no se podrá mantener la interconexión más de 5
segundos.

Instalación FV asistida de la red
Esquema de autoconsumo con almacenamiento
intercalado
Esquema con inversor cargador de
instalación aislada como apoyo y gestión
del inversor de conexión a red
convencional.

kWh

€/Kwh
Elementos de
cortes

Circuito: Red interior kWh

Solamente se permite intercalar sistemas de acumulación entre el circuito de generación y el
equipo de medida en instalaciones asistidas de la red. Los inversores cargadores de
instalación aislada de la red no siempre cumplen con la reglamentación y seguridad exigido
en conexiones a red, pudiendo asimismo crear situaciones peligrosas. En el caso de que la
línea de distribución se quede desconectada de la red, las instalaciones no deberán mantener
tensión en la línea de distribución ni verter energía en ningún momento.

Autoconsumo aislado de la red
Normativa

Instalaciones con acumulación, sin acumulación, incluso ciertas
micro-redes

REBT Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se
aprueba el reglamento electrotécnico para baja tensión.

ITC-BT-40
INSTALACIONES GENERADORAS DE BAJA TENSIÓN

Autoconsumo aislado de la red
Normativa

Según ITC-BT-40

4.1. Instalaciones generadoras aisladas.

La conexión a los receptores, en las instalaciones donde no pueda darse la
posibilidad del acoplamiento con la Red de Distribución Pública o con otro
generador, precisará la instalación de un dispositivo que permita conectar y
desconectar la carga en los circuitos de salida del generador.

Cuando existan más de un generador y su conexión exija la sincronización, se
deberá disponer de un equipo manual o automático para realizar dicha operación.

Los generadores portátiles deberán incorporar las protecciones generales contra
sobreintensidades y contactos directos e indirectos necesarios para la instalación
que alimenten.

Esquema y componentes instalación
FV aislada de la red
Esquema de componentes

Generador Regulador Consumo
Acumulación Inversor
fotovoltaico de carga (a veces cargador)

Regulador de carga Acumulación Inversor
Pueden ser económicos y Suele ser de ácido/plomo Se elige principalmente según:
simples, con circuito Se eligen según su capacidad Potencia nominal y máxima
básico de transistor en Ah Tensión CC (12,24,48V)
ó más complejo, Se define según la tensión Capacidad de carga baterías
con convertidor CC/CC y nominal del conjunto. (12, 24,
seguimiento PMP 48V.)

Instalaciones “relativamente” pequeñas, con consumos mayoramente nocturnos.
Sistema económicos

Esquema y componentes instalación FV
aislada de la red
Esquema de componentes, instalación “híbrida”
Esquema con inversor cargador de
conexión aislada de red como apoyo y
gestión del inversor de conexión a red
convencional.

M
El inversor de aislada genera la red AC.
El inversor de red se sincroniza con esa red “virtual” e inyecta corriente como en una
situación convencional.
En un esquema híbrido, el control del inversor de conexión a red para ajustarse a las
necesidades de demanda puede realizarse de forma sencilla mediante la variación de la
frecuencia por parte del inversor de aislada.
Instalaciones principalmente medianas a grandes, con consumos mayoramente diurnos.
Mejor eficiencia de sistema (debido a menos etapas de conversión)

Soluciones KOSTAL

PIKO String
Residencial (monofásico)
Comercial / Industrial (trifásico)
Con acumulación (PIKO Battery)

Accesorios
Servicio M2M
PIKO Sensor
PIKO Data Communicator

Servicio y Garantía

Herramientas de monitorización
PIKO Solar Portal
PIKO Master Control V2
Web Server

PIKO 100 inversor central

Solución sector residencial
Inversores PIKO monofásicos

PIKO 3.0
Potencia nominal CA: 3000 W
Rango de tensión amplio:
Tensión mín. CC: 180V
Tensión máx. CC: 950V
1 Seguidor PMP

PIKO 3.6
Potencia nominal CA: 3300W
Rango de tensión amplio:
2 Seguidores PMP

Nota: Limitación de potencia nominal configurable en
todos los inversores PIKO

Solución sector comercial /
industrial
Inversores trifásicos pequeños

PIKO 4.2
Potencia nom. CA: 4200 W
Amplio rango de entrada:
2 Seguidores PMP

PIKO 5.5
Potencia nom. AC: 5000 W
3 Seguidores PMP


industrial
Inversores trifásicos medianos
PIKO 7.0
Amplio rango de entrada: 180V, 950 V
2 Seguidores PMP

PIKO 8.3
2 Seguidores PMP

PIKO 10.1
3 Seguidores PMP


Novedades
Inversores de nueva generación

Ventajas del nuevo inversor PIKO

Eficiencia de conversión mejorada
Nuevo interruptor CC robusto y práctico
Manejo fácil con las asas laterales empotradas
Más seguridad con detección de arco

e
ea partir d
Dis ponibl 3
201

Novedades
Solución sector residencial

Datos técnicos del nuevo inversor PIKO
PIKO 3.0
Inversor monofásico
Rango MPP: 200 – 700V
1 Seguidor PMP
Peso de 20Kg

r de
ble a parti
Disponi
2013

Novedades
industrial

Datos técnicos del nuevo inversor PIKO
PIKO 17.0
Inversor trifásico
Potencia nom. AC: 17000 W
Rango MPP: 180 – 850V
6 entradas / 3 Seguidor PMP
Peso de 45Kg

e
ea partir d
Dis ponibl 3
201

Novedades
e Inversor con acumulación
ea partir d
Dis ponibl 3 PIKO Battery
201

Principales ventajas

Almacenar el excedente de la propia energía
fotovoltaica generada para su uso posterior

Aumentar la proporción de autonomía y
auto-consumo

Disociar el momento de generación del de
consumo

Independencia frente al aumento del precio de
la electricidad

Reducir el coste de la energía consumida

Obtener la independencia y autonomía

Novedades
Inversor con acumulación
PIKO Battery

Novedades
PIKO Battery

El PIKO 10.1 como base del inversor
Regulador de carga e inversor en un mismo equipo
Potencia del generador fotovoltaico de hasta 11 kWp
Dos seguidores PMP
Sistema integrado de gestión de energía
Inyección regulada según la demanda de consumo
Interfaz CAN para el sistema externo de gestión del
almacenamiento de la batería
Prestación de servicios de red, en particular, de la potencia
reactiva, reducción de potencia activa según VDE-AR-N
4105
Orientado hacia el futuro para nuevos conceptos de
almacenamiento (p.ej. litio)
Comunicación integrada y sistema de monitorización PIKO

Novedades
PIKO Battery

Tecnología probada de acumulación plomo / gel
Capacidad total de acumulación 11 kWh
Inmóvil, sin mantenimiento, baterías selladas sin vapores
tóxicos
2,800 ciclos a 50% DoD
Tensión nominal 228 Vdc
Dimensiones externas 900x 400x1.600 mm (W x D x H)
Sistema integrado de gestión de la batería
Interfaz CAN para el inversor PIKO Battery
Estructura modular para una fácil instalación

Características generales de
los inversores PIKO

Inversores PIKO
Datalogger integrado

Datalogger integrado de serie

Consulta de datos históricos y en tiempo real

Fácil acceso al registro de datos mediante
conexión Ethernet

Nuevo Display gráfico

Manejo sencillo con tres botones

Inversores PIKO
Conectividad

Internet
Datos del Datalogger
Equipos externos
LAN Analógico ADSL GSM
≡… Sensores
Control de potencia
activa
Operador de red
Autoconsumo
PC

Circuito de
autoconsumo
1234 14 KW (((•)))

Display Data logger Alarma Sensores

Inversores PIKO
Función autoconsumo

Los inversores PIKO incorporan una señal de
control que permite activar consumos de la red
interior para fomentar el autoconsumo
instantáneo

Especialmente interesante para consumos que
requieren un nivel alto de producción
fotovoltaica

Configuración posible según 3 parámetros:

Nivel de potencia mínimo
Tiempo mínimo
Duración de consumo

Inversores PIKO

Inversores PIKO

Dos opciones para fomentar el consumo
propio instantáneo de la energía generada

Temporizado (opción 1)

El contacto se activa durante el tiempo
configurado una vez el generador supere la
potencia determinada y durante un tiempo
determinado.

Se puede fijar un limite de activación del
contacto por día

Sin temporización (opción 2)

Contacto activado una vez el generador
supere una potencia determinada, y hasta
que no genere por debajo del valor limite de
desconexión.

Inversores PIKO
Control de Potencia Activa

Con el fin de no entregar la energía instantánea
no consumida del generador fotovoltaico a la red
eléctrica, se puede reducir en cada instante la
potencia activa del inversor para ajustarla a la
potencia de consumo.

Control de potencia activa

Tres escalones predefinidos de reducción:
(0%), 30%, 60%, 100% de la potencia nominal.

Utilizando la interfaz de entradas analógicas
integrada de serie en los equipos

Con una señal se puede reducir la potencia de
todos los inversores de la planta FV.

Inversores PIKO

Control de potencia activa

Es posible ampliar hasta 15 el
número de escalones de reducción
de potencia activa y seleccionar
cualquier valor entre 0-100%
mediante el software PARAKO.

Modo de comunicación:
Cuatro bit digital
RS 485*
Ethernet*

*Configuración lineal sin escalones,
del 0% al 100%

Posibilidad de programación de
potencia reactiva.

Inversores PIKO

Ejemplo: Protocolo Ethernet

ETHERNET / RS-485

PLC

Inversores PIKO

Ejemplo: Protocolo RS 485

100%

ETHERNET / RS-485

19%

PLC 0%

0x13h (hex.)

Inversores PIKO

100% 100% 100%

19% 19% 19%

0% 0% 0%
0x13h (hex.) 0x13h (hex.) 0x13h (hex.)

ETHERNET / RS-485
ETHERNET / RS-485

PLC

Autoconsumo

Medición del consumo con
analizador de red.

Ejemplo de analizador de red:

Inversores PIKO
Tecnología sin transformador

Ligero & Compacto
Fácil de instalar
Curvas de alta eficiencia constantes
(ejemplo: curva de un PIKO 10.1)
U DC nominal = 680 V, 2 strings Certificado de equivalencia a
U PMPmax = 850 V, string independiente
U PMPmin = 420 V, 2 strings en paralelo
separación galvánica:
corriente continua < 0.5% de la
corriente nominal de salida

Inversores PIKO
Concepto multistring

Entradas CC independientes para una
mayor eficiencia global del sistema FV

Diferentes longitudes de serie de módulos

Flexibilidad en la configuración

Adaptabilidad a las características de la

superficie del generador

Tejados con distintas inclinaciones

Tejados con distintas orientaciones

Tejados con sombras parciales

Características de un inversor fotovoltaico
Características en corriente continua
Numero de seguidor PMP

DC - AC~
10
Inversor con un único seguidor PMP
10 30
Inversor central
PMP1 Inversor string
10

Vpmp1

I PMP1

V

Ajustar el punto de funcionamiento del campo solar (seguimiento PMP)

DC - AC~
8
Inversor con un único seguidor PMP
8 24
Inversor central
PMP1 Inversor string
8

Vpmp2

I PMP1
Las perturbaciones en una cadena
PMP2 afecta a las demás cadenas de todo
el sistema FV (en paralelo)
V


DC - AC~
10
PMP1
Inversor con varios seguidores PMP
10 Inversores multi-string y multi-tracker
PMP2 30
10
PMP3

Vpmp1| Vpmp2| Vpmp3

I PMP1 I PMP2 I PMP3

V V V


DC - AC~
8
PMP1
Inversor con varios seguidores PMP
10 Inversores multi-string y multi-tracker
PMP2 28
10
PMP3
Optimización de la respuesta frente a
Vpmp1’ | Vpmp2 | Vpmp3 perturbaciones, mejorando la eficiencia
del sistema FV

I PMP1 I PMP2 I PMP3

PMP1’

V V V

Inversores PIKO
Inyección trifásica simétrica en red

Inyección trifásica simétrica
"Real" en red

Preferido por las compañías
eléctricas

Aplicación rentable de los
sistemas fotovoltaicos de 4.2 kW
a 10 kW

Inversores PIKO
Amplio rango de funcionamiento

180 V 950V
Inversores PIKO

Mayor aprovechamiento de las horas
de sol incluido los días nublados y los
0 Vdc Udc días con temperaturas altas.
180Vpmp min 850Vpmp max
Flexibilidad de diseño
350 V 750 V

Inversor con rango de tensión de
funcionamiento medio
0 Vdc Udc
550Vpmp max

150 V 400 V

Inversor con rango de tensión de
funcionamiento mínimo
0 Vdc Udc
360Vpmp max

Inversores PIKO
Interruptor electrónico CC integrado

Interruptor CC incluido de fábrica

Desconecta el positivo de la parte CC

Protección contra arcos de tensión CC

Mayor vida útil que los interruptores
mecánicos

Incluye protección frente a arco eléctrico
(sólo modelos PIKO AD)

Inversores PIKO
Detección de arcos eléctricos

Mejora la protección contra incendios
Aumenta la seguridad
Detección de arco serie y arco paralelo
Técnica: análisis de los patrones de resonancia
Posibilidad de activación y desactivación

Actualmente disponible en los modelos AD:
PIKO 10.1 AD
PIKO 8.3 AD
PIKO 7.0 AD

Disponibilidad a partir de Q4/12 - Q1/13 para
todos los nuevos diseños:
PIKO 3.0 – PIKO 17

Arco de serie

Surgen en las conexiones, puntos de contacto, enchufes

La detección en todas las cadenas individuales
Protección por desconexión

Arco paralelo

Surgen entre el polo positivo y negativo. Es un tipo
de arco menos frecuente.

Detección y aviso, ninguna acción necesaria

Inversores PIKO
Unique Saling Points

Inversores monofásicos: 3,0 | 3,6 kW
Amplio rango
Inversores trifásicos: 4,2 | 5,5 | 7,0 | 8,3 | 10,0 kW
de modelos
Sin transformador, compacto y ligero: 20 - 34 kg

Hasta 3 seguidores PMP independientes
Uso flexible
Amplio rango de entrada (180 - 950 V)
Configuración para 30 países europeos

Datalogger y otras interfaces integradas
Completo sistema de
Software de monitorización y acceso a portal web gratuito
comunicación
Acceso a datos de forma local y remota

Filosofía „cero errores“ de un proveedor del sector
Control de calidad
automotriz con 100 años de experiencia
intensivo
Garantía 5 años, 10 o 20 opcional
Alta calidad

Trifásico, inyección simétrica (≥ PIKO 4.2)
Orientado al futuro
Control de potencia activa/reactiva y autoconsumo integrado
Compañía familiar independiente

Accesorios PIKO

MODEM GSM

Nuevo M2M

PIKO Sensor


Soluciones y accesorios
MODEM GSM

Conexión Online a través de la red de telefonía móvil

Monitorización remota
Transferir datos a un portal solar
Acceder remotamente a los inversores.
Hasta 20 inversores con un solo MODEM.

Incluye
Módem
Antena externa GSM
Cable (3 m, extensible)

!No incluye la tarjeta SIM¡

PIKO M2M Service

Tarjeta de datos M2M

Permite el envío de datos de
producción de la planta FV de forma
segura y fiable

Asegura la mejor cobertura móvil
al utilizar todas las redes disponibles

Protección contra robos

Comunicaciones monitorizadas por
KOSTAL
Olvídese de comprar una tarjeta SIM y contratar un servicio de datos con una
única empresa de telefonía móvil
Acceda a todas las redes disponibles de forma automática

PIKO Sensor

¿Su instalación FV produce lo
esperado?
El PIKO sensor permite tener referencias
para el análisis del comportamiento de la
instalación FV

Incluye sensor de:

Irradiación

Temperatura de módulo

Temperatura ambiente

Alimentación directa desde la tarjeta de
comunicación de los inversores PIKO

PIKO Sensor

Los valores medidos desde el PIKO sensor
están disponibles con las diferentes soluciones
de monitorización de KOSTAL, con el fin de
realizar un análisis del comportamiento de una
planta FV.

Dos ejemplos de producción monitorizados
desde el PIKO Solar Portal.

Un día nublado (arriba)

Un día soleado (abajo)

NOVO

Se conecta a un cuadro digital con interfaz USB con
funcionamiento en modo de diapositiva

Producción energética del sistema FV y potencia de salida de
los inversores por dia / mes / año

Transmisión de datos sin cable, por radio frecuencia
( 30m dentro de edifícios, 300m en espacios abiertos)

Monitoriza hasta10 inversores PIKO

Servicio KOSTAL

Servicio KOSTAL
Garantía

Herramientas de monitorización
PIKO Solar Portal
PIKO Master Control 2
Web Server

Servicio KOSTAL

Servicio de atención al cliente KOSTAL Hotline España y Portugal: +34 96 182 49 27

Soporte para el diseño y dimensionado de instalaciones FV (“PIKO PLAN 2.0”)

Cursos técnicos y actualización de productos

Garantía

Garantía KOSTAL
Garantía KOSTAL

Garantía de 5 años

Extensión de garantía a 10 o 20 años

5 años de s
us tituc
ión
Pago de sustitución a instaladores o
empresa de mantenimiento (95 €)
tía
garan

Sustitución de un inversor en garantía
5 pasos sencillos

1. Contactar con el servicio Hotline para un
diagnóstico de fallo (+34) 96 182 49 27

2. Envío de un inversor de sustitución y su
correcta instalación por parte del instalador o
empresa de mantenimiento.

3. Devolución del inversor defectuoso, junto a la
ficha de devolución y tapa de transporte en el
embalaje del nuevo inversor.

4. Avisar al servicio Hotline para la recogida del
inversor original.

5. Recogida del inversor por la agencia de
transporte.

Software de dimensionamiento
PIKO Plan 2.0

Nuevo software de dimensionamiento

Con base de datos

de módulos

de ciudades

Dimensionado con el inversor PIKO
adecuado

Calculo de cableado CA & CC

Resumen del proyecto en documento
final con estimado de remuneración

Soluciones de monitorización
y adquisición de datos

Tarjeta de comunicación integrada
Comboard II (PIKO 7.0, 8.3, 10.1)

Módem GSM con
antena

Display

Analógico
Auto-
consumo

Alarma

2x
RJ45

PC
Data
logger

LAN

Sensor

PIKO PIKO PIKO Telemando Display

Tarjeta de comunicación integrada
Comboard I (PIKO 3.0, 3.6, 4.2, 5.5)I
Tarjeta de comunicación

Analogue modem/
DIP switch for GSM modem with
country setting radio antenna

Analogue Internal
consumpt
ion

RJ11
Alarm
LAN
RJ45

PC

Data
logger

PIKO LAN

Sensors

PIKO Switch Analogue Telemando Display

Adquisición de datos y software

PIKO Solar Portal

PIKO Master Control V2

PIKO Web Server

Portal Solar PIKO

¡Portal Solar gratuito!
Monitorización e análisis de la instalación
FV: energía, potencia
Supervisión remota de incidencias
Aviso de eventos por e-mail
Estructura de grupos de usuario según
dirección de e-mail (administrador,
instalador, supervisor...)
Acceso directo desde:
www.piko-solar-portal.de
o desde nuestra página Web:
www.kostal-solar-electric.com
Acceso DEMO:
Usuario: demo@piko-solar-portal.com
Contraseña: kostal

PIKO Master Control

Software de monitorización gratuito

Visualización de datos
Tiempo real
Históricos

Canales de sensores

Creación varias plantas FV

Exportar datos en formatos compatibles

Servidor Web integrado

Conexión local Ethernet

Mediante cualquier navegador Web

Datos y estado del inversor en tiempo real

Ajustes y configuraciones básicos

Descargar los datos de producción
históricos del datalogger

Conexión de tres manera

Número de serie

Dirección IP

Nombre del inversor PIKO

Ejemplos de configuraciónes

Autoconsumo comercial sin acumulación

Ejemplo Autoconsumo

El cliente tiene un consumo bastante regular durante todo el año, con una demanda
incluso constante a lo largo del día. La actividad de la empresa consiste en un vivero.

Cámaras climatizadas en verano
Calefacción en invierno
Iluminación
Riego
Etc…

Un consumo medio de unos
10000kWh al mes aprox.

Ejemplo Autoconsumo

Potencia contratada de 9.9kW
El consumidor siempre tiene exceso de consumo y debe pagar una indemnización de
entre 200€ y 300€ mensuales. Seria oportuno estudiar el coste de subir la potencia
contratada, para poder instalar un inversor más grande.

Máxima potencia nominal permitida es un inversor PIKO 10.1 de 10kW
(Los PIKO pueden ser limitados, aquí a 9.9kW)

Superficie disponible para módulos fotovoltaicos: casi “ilimitada” en los tejados de los 14
invernaderos.

Tipo de módulos eligidos:
44 módulos policristalino Atersa 240Wp

Ejemplo Autoconsumo

Ubicación de la instalación y selección de modelo de inversor.

Ejemplo Autoconsumo

Tipo y número de módulos: 44 módulos policristalinos Atersa 240Wp
Configuración en dos filas independiente.

Teniendo en cuenta temperaturas minimás y maximas de la ubicación.

Ejemplo Autoconsumo

Energía estimada: (energía total producida)
14100 kWh anual (representa cerca del 10% del consumo total anual)

La potencia estudiada para la instalación seria de unos 10,56 kWp permitiendo una
eficiencia máxima tanto del inversor como de la instalación FV en su conjunto.

Ejemplo Autoconsumo

Calculo de retorno de la inversión

Tarifa Punta: 0.138976 € / kWh
Tarifa Llano: 0.121373 € / kWh
Tarifa Valle (no procede, no entra en horas de producción fotovoltaica)

Se elige por el calculo la tarifa llano de 0.121373 € / kWh
La tarifa aplicable para el calculo debe de tener en cuenta el IVA y el
Impuesto sorbe la electricidad (IE). (un 21% y +/- 5% respectivamente).

Precio de la electricidad Impuesto a la Electricidad % IVA %
0,1214 0,05
0,1274 0,21
0,1542

Ejemplo Autoconsumo

Calculo del precio de la instalación
Precio instalación Precio total
Potencia pico kWp € / Kwp instalación €
10,56 2,00 21120,00

Producción estimada según PIKO PLAN
Produción anual estimada KWh / año
14100,00

Ejemplo Autoconsumo

Calculo básico del tiempo de retorno,
0,0500
teniendo en cuenta una probable subida
Precio Retorno a la
del precio de la luz de un mínimo de 5% Electricidad Ahoros inversión
anual. Año €/kWh anuales € acumulado €

Tiempo de retorno: menos de 8 años. 0 0,1542 -21120,00
1 0,1619 2283,00 -18837,00
Teniendo en cuenta un autoconsumo total. 2 0,1700 2397,15 -16439,86
3 0,1785 2517,00 -13922,85
4 0,1874 2642,85 -11280,00
5 0,1968 2775,00 -8505,01
6 0,2066 2913,75 -5591,26
7 0,2170 3059,43 -2531,83
8 0,2278 3212,40 680,58
9 0,2392 3373,03 4053,60
10 0,2512 3541,68 7595,28
15 0,3206 4520,18 28143,78
20 0,4092 5769,02 54369,44

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