0788063.pdf - UNIVERSIDAD NACIONAL AUT\u00d3NOMA DE M\u00c9XICO FACULTAD DE INGENIER\u00cdA Propuesta para el dise\u00f1o de una planta fotovoltaica para su conexi\u00f3n a

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA Propuesta para el diseño de una planta fotovoltaica para su conexión a la red eléctrica nacional TESIS Ingeniero Eléctrico Electrónico Que para obtener el título de P R E S E N T A Edgar Arcos Castillo DIRECTOR DE TESIS Ing. David Vázquez Ortiz Ciudad Universitaria, Cd. Mx., Ingresa 2019
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UNAM Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor.
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i Agradecimientos A mi familia por su comprensión, confianza y amor incondicional, que siempre me han impulsado a seguir mis sueños y metas. A mis amigos: Mariana Flores, Fabián Marín, Ameyaltzin Sánchez, Diego Vázquez, Valeria León, Diego Martínez, Eduardo Villa, Stephan López y Juan Báez por motivarme a seguir adelante en los momentos más difíciles y siempre apoyarme para seguir creciendo. A mi asesor de tesis, el Ing. David Vázquez Ortiz por hacer posible la realización de este trabajo con la aportación de sus conocimientos y su dirección para el desarrollo del proyecto. Al Dr. Saúl de la Rosa Nieves por todo el crecimiento que aportó a mi desarrollo profesional, además de siempre confiar en mis capacidades e impulsarme a cumplir grandes metas. A mis profesores y a la Facultad de Ingeniería por todo el conocimiento que adquirí y me permitió formarme como ingeniero.
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ii Índice Agradecimientos .................................................................................................................................. i Índice ................................................................................................................................................... ii Introducción ........................................................................................................................................ 1 1. Justificación del proyecto ................................................................................................................ 2 1.1. Objetivo .................................................................................................................................... 2 1.2. Planteamiento del problema ................................................................................................... 2 1.3. Demanda y oferta de energía eléctrica .................................................................................... 3 1.4. Energías renovables ................................................................................................................. 4 1.5. Energías limpias ........................................................................................................................ 5 1.6. Tendencias fotovoltaicas en México ........................................................................................ 6 2. Marco teórico .................................................................................................................................. 8 2.1. Paneles fotovoltaicos ............................................................................................................... 8 2.2. Inversores ............................................................................................................................... 10 2.3. Transformadores de potencia ................................................................................................ 15 2.4. Subestaciones eléctricas ........................................................................................................ 21 2.4.1. Interruptores ................................................................................................................... 22 2.4.2. Cuchillas desconectadoras .............................................................................................. 23 2.4.3. Relevadores de protección .............................................................................................. 25 2.4.4. Transformadores de instrumentación ............................................................................ 27 2.4.5. Barras colectoras ............................................................................................................. 28 3. Características del sistema para la implementación del parque fotovoltaico .............................. 29 3.1. Definición de la capacidad del parque ................................................................................... 29 3.2. Selección del sitio para el parque .......................................................................................... 29 3.2.1. Mapa de radiación solar en México ................................................................................ 30 3.2.2. Verificación de disponibilidad del sitio ........................................................................... 33
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iii 3.3. Definición de niveles de tensión de operación del parque .................................................... 36 4. Generación .................................................................................................................................... 38 4.1. Selección de paneles fotovoltaicos ........................................................................................ 39 4.2. Distribución de los paneles .................................................................................................... 43 4.3. Controladores de carga .......................................................................................................... 48 4.4. Baterías ................................................................................................................................... 49 4.5. Inversores para la conversión de C.D. a C.A. .......................................................................... 53 5. Subestación ................................................................................................................................... 55 5.1. Transformador de potencia
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