Descripción Técnica del Proyecto PICT-O 2010 – 0087 TÍTULO: "Interconexión de sistemas fotovoltaicos a la red eléctrica en ambientes urbanos" INSTITUCIÓN BENEFICIARIA: Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) OBJETIVOS GENERALES El objetivo principal del proyecto es realizar un estudio integral, que contemple las cuestiones técnicas, económicas, legales y regulatorias, sobre la factibilidad de impulsar en áreas urbanas y periurbanas de nuestro país, en particular en el Área Metropolitana de Buenos Aires (AMBA), la instalación de sistemas fotovoltaicos (FV) distribuidos e interconectados a la red eléctrica. El crecimiento económico del país esperable para los próximos años implicará un aumento de la demanda energética. La satisfacción de esta demanda está supeditada a las condiciones climáticas y a la importación de combustibles fósiles, en particular, gas natural de Bolivia y GNL (posteriormente gasificado) transportado en barco desde otros países. Los aumentos de precios del gas y la electricidad son actualmente una realidad, y seguramente continuarán con esa tendencia en el futuro. Por tal motivo y a fin de garantizar la continuidad del desarrollo de la región, resulta imprescindible promover la inserción gradual en el mercado energético de fuentes alternativas “amigables” que minimicen el impacto sobre el medio ambiente. La generación eléctrica en base a fuentes renovables, distribuida e interconectada a la red pública eléctrica es, sin dudas, una alternativa con un gran potencial en el mediano y largo plazo. En particular, el uso de sistemas de generación por conversión fotovoltaica de la energía solar ha tenido durante los últimos años un crecimiento explosivo, principalmente debido a la instalación en diversos países desarrollados de sistemas integrados a la red eléctrica, habiéndose multiplicado por 6 la capacidad instalada entre los años 2004 y 2008, llegando la misma a más de 22 GW a fines de 2009. En la Argentina, el uso de la energía solar fotovoltaica se ha limitado casi exclusivamente a aplicaciones en áreas rurales aisladas, alejadas de las redes de distribución. Se trata de aplicaciones que, en muchos casos, tienen gran relevancia social pero que prácticamente no contribuyen al reemplazo de combustibles fósiles en la matriz energética ni a la disminución de la contaminación ambiental asociada al quemado de éstos. Por el contrario, los centros urbanos concentran la casi totalidad de la demanda eléctrica del país y disponen en su gran mayoría de insolación satisfactoria que permite encarar un programa de penetración gradual de generación distribuida (GD) mediante sistemas fotovoltaicos. .

OBJETIVOS ESPECÍFICOS E HIPÓTESIS DE TRABAJO El logro del objetivo general planteado en el punto precedente requerirá el estudio de las siguientes cuestiones específicas: a) Evaluación del recurso solar en áreas urbanas apto para su posible utilización para sistemas fotovoltaicos. b) Análisis del sistema eléctrico del AMBA. Estudio de la red eléctrica existente, considerando en particular: • historia de la distribución diaria, mensual y anual de la carga de red, con especial énfasis en las oportunidades de cargas pico, o faltante de suministro por parte de la generación (cortes); • distribución territorial en el AMBA de los consumos de energía, siguiendo los criterios de segmentación establecidos por el ENRE c) Simulación de la posible penetración de FV en el AMBA. La hipótesis de trabajo es que se puede simular la incorporación creciente de sistemas FV en distintas configuraciones y que los resultados pueden contrastarse con información obtenida en celdas representativas de la morfología edilicia del AMBA. d) Análisis de la factibilidad de interconexión de generación eléctrica distribuida a la red eléctrica urbana y periurbana existente. Dificultades técnicas, legales y regulatorias. Además de la validación de los escenarios, el estudio apunta a otros objetivos concomitantes que se enumeran a continuación. a) Optimización del código de edificación urbana, a fin de contemplar la protección de sistemas fotovoltaicos frente a sombras producidas por nuevas construcciones. b) Evaluación de la capacidad de la generación FV distribuida en cuanto a: (i) seguimiento de la carga eléctrica urbana, (ii) refuerzo de redes débiles y de la tensión en puntas de líneas, (iii) ocupación de nichos de demanda con propiedades particulares (refrigeración, flotas de vehículos eléctricos), (iv) compensación de picos de demanda urbana mediante centrales FV en azoteas o estructuras edilicias, (v) aspectos legales y comerciales para uso de estructuras edilicias existentes o propuesta de nuevas modalidades de instalación de centrales FV en entornos urbanos y peri-urbanos. c) Análisis de los problemas tecnológicos para interconexión de generación distribuida (GD) a la red. Los estudios se centrarán en los efectos de la GD sobre la red en: • las potencias de cortocircuito y las pérdidas, • los servicios complementarios (regulación de frecuencia, control de tensión), • la operación y explotación de la red, • la seguridad del personal de mantenimiento, • la evaluación del impacto social y ambiental. d) Evaluación de sistemas típicos, recopilación de información necesaria para su diseño e instalación, y análisis de factibilidad de contar en el país con todos los componentes necesarios para dicha instalación. e) Financiamiento y proyección económica: • incentivos a las tecnologías de GD para su desarrollo (mecanismos regulatorios, primas, tarifas subsidiadas, certificados verdes, etc.), • nuevas inversiones y posibles fuentes de financiación, • evaluación económica de beneficios al sistema eléctrico y su remuneración, • requerimientos y consecuencias de la planificación de la distribución con GD. f) Requerimiento de nueva legislación y normativas de instalación para conexión a red. g) Necesidad de formación de recursos humanos.

RELEVANCIA DEL PROBLEMA La relevancia del desarrollo y paulatina introducción de las fuentes renovables en la matriz energética de nuestro país está básicamente relacionada con dos problemas: el agotamiento en un tiempo relativamente corto de las reservas de petróleo y gas convencionales, con su consecuente aumento de las tarifas, y el cambio climático. Asimismo, la adopción de tecnologías con escaso desarrollo en la Argentina, como es el caso de la tecnología FV, redundará en el avance del conocimiento técnico asociado a la misma, con la consecuente generación de empleos de calidad, contribuyendo además a la independencia tecnológica y al desarrollo del país. Estudios recientes sobre el cambio climático confirman las previsiones más extremas sobre el calentamiento y algunos de sus impactos. Por tal razón, se ha fortalecido el argumento en favor de la aplicación del principio de precaución y por tanto la necesidad de disminuir las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI) en el menor tiempo posible a fin de evitar escenarios de daños irreversibles. Desde la publicación del Cuarto Informe del Grupo Intergubernamental sobre Cambio Climático se han publicado varios trabajos que apuntan a mantener el sistema climático en límites tolerables (Rokstrom et al, 2009;Baer et al, 2009; Ackerman et al, 2009; Hansen et al, 2008; Schellnhuber, 2008; Allen et al, 2009). Estos trabajos tienen en común que plantean la necesidad de aplicar el mayor esfuerzo de reducción de las emisiones globales de GEI en las próximas décadas de modo tal que la transición a un sistema energético libre de combustibles fósiles estaría, en lo esencial, completada entre los años 2030 y 2040 a nivel global. El estudio de las posibles alternativas para el caso argentino, muestra que fuentes renovables tales como eólica, biomasa y solar, deberían jugar un papel relevante para lograr la transición mencionada previamente. La energía solar fotovoltaica, con sus aplicaciones en áreas rurales aisladas y en áreas urbanas interconectadas a la red de distribución eléctrica, han demostrado ya su madurez técnica. Estas últimas probablemente representen en el mediano plazo un aporte significativo a la generación eléctrica urbana, tanto integradas a edificios como en parques generadores de pequeño porte. Esto tendría lugar al alcanzarse el costo de paridad con la red, esperado para mediados de la corriente década. La electrificación progresiva de la matriz energética continuaría en todos los casos favoreciendo la penetración de las renovables para generación eléctrica. Se justifica, en consecuencia, una planificación energética de largo plazo que incluya todas las fuentes consideradas para su incorporación en distintos plazos de manera flexible. Lo acontecido hasta hoy muestra que la prioridad dada a las necesidades de corto plazo y las estrategias empresariales conducen a inversiones inadecuadas que no contribuyen a encarar una solución sustentable del problema de fondo. El presente proyecto pretende realizar una contribución a la introducción gradual de la energía solar fotovoltaica interconectada a redes de distribución en áreas urbanas. El mercado fotovoltaico para aplicaciones terrestres consta de cuatro grandes áreas de acuerdo con la necesidad a la que asiste, a saber: • Bienes de consumo: calculadoras, relojes, luces de jardín, uso automotriz, etc. • Industrial aislado: estaciones repetidoras de telecomunicaciones, monitoreo remoto, señalización, etc.. • Residencial aislado: electrificación rural, principalmente en países en desarrollo, para proveer luz, refrigeración y comunicaciones.

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Interconectado a red: sistemas integrados a viviendas y edificios públicos, o centrales de generación de diversas potencias.

A pesar de que los tres primeros sectores ya son actualmente competitivos, su tasa de crecimiento anual durante los últimos tiempos en el Mundo ha sido sustancialmente menor que la correspondiente a los sistemas FV conectados a la red. Entre estos últimos, se destacan los sistemas integrados a edificios (Building-Integrated Photovoltaics, BIPV), que tienen el atractivo de la posibilidad de disminución de costos mediante el reemplazo de partes funcionales del edificio por componentes fotovoltaicos, mejorando los costos de instalación y materiales, como también el hecho de que la producción de electricidad se realiza en el lugar de utilización, eliminando las pérdidas asociadas a la distribución. Países con estructuras económicas y tecnológicas diferentes como pueden ser Alemania y China han desarrollado tecnologías de paneles FV que permiten bajar sensiblemente los costos de las instalaciones, previéndose una reducción aún mayor en un plazo de pocos años. España, Gran Bretaña, Estados Unidos, los países de la cuenca del Mediterráneo, entre los casos más notables, han realizado un significativo esfuerzo para que los usuarios se volcarán a la utilización de paneles FV, impactando no sólo en la mitigación de las emisiones, sino también en la creación de empleo sustentable, y el fortalecimiento de esta industria. ENARSA a través del Programa de Generación de Energía a partir de Fuentes Renovables (GENREN) acaba de anunciar (Comunicado del 09/09/2010) la adjudicación de 20 MW para la generación de energía eléctrica a partir de energía solar fotovoltaica. Este Programa representa un cambio de escala en lo que a instalaciones fotovoltaicas en el país se refiere y parece indicar la decisión política de impulsar el desarrollo de fuentes renovables en la Argentina. El Proyecto “Interconexión de sistemas fotovoltaicos a la red eléctrica en ambientes urbanos” presentado resulta complementario con instalaciones centralizadas como las propuestas en el marco del GENREN. Bibliografía Allen, M. R., D. J. Frame, C. Huntingford, C. D. Jones, J. A. Lowe, M. Meinshausen and N. Meinshausen (2009)."Warming caused by cumulative carbon emissions :towards the trillionth tonne." Nature 458: 1163-1166. Ackerman, F., E. A. Stanton, S. J. DeCanio, E. Goodstein, R. B. Howarth, R. B. Norgaard,C. S. Norman, K. A. Sheeran (2009). “The Economics of 350: The Benefits and Costs of Climate Stabilization.” Economics for Equity and Environment, www.e3network.org Hansen, J., M. Sato, P. Kharecha, D. Beerling, R. Berner, V. Masson-Delmotte, M. Pagani, M. Raymo, D. L. Royerm and J. C. Zachos (2008). "Target Atmospheric CO2: Where Should Humanity Aim?" The Open Atmospheric Science Journal 2: 217-231. www.columbia.edu/~jeh1/2008/TargetCO2_20080407.pdf Pedace,R. y Massarini,A. Politicas para el largo plazo en escenarios de alta restriccion climatica (2009).Desafios del Cambio Climatico y Global en Argentina. 325-327.Eudeba. Rockström J., Steffen W., Noone, Åsa Persson, F. Stuart Chapin, III, Eric F. Lambin, Timothy M. Lenton, Marten Scheffer, Carl Folke, Hans Joachim Schellnhuber, Björn Nykvist, Cynthia A. de Wit, Terry Hughes, Sander van der Leeuw, Henning Rodhe, Sverker Sörlin, Peter K. Snyder, Robert Costanza, Uno Svedin, Malin Falkenmark, Louise Karlberg, Robert W. Corell, Victoria J. Fabry, James Hansen, Brian Walker, Diana Liverman, Katherine Richardson, Paul Crutzen and Jonathan A. Foley (2009), “A Safe Operating Spcae for Humanity”, Nature 461, 472-475.

RESULTADOS PRELIMINARES Y APORTES DEL GRUPO AL ESTUDIO DEL PROBLEMA EN CUESTIÓN Se conformó un Equipo de Trabajo interdisciplinario con investigadores y tecnólogos de 6 universidades nacionales y de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), de manera de cubrir las diferentes cuestiones relacionadas con un estudio de la complejidad del propuesto. Las universidades involucradas son: • Universidad Nacional de San Martín (UNSAM). • Universidad de Buenos Aires (UBA). • Universidad Tecnológica Nacional (UTN). • Universidad Nacional de General Sarmiento (UNGS). • Universidad Nacional de Luján (UNLu). • Universidad Nacional de La Plata (UNLP). Se enumeran a continuación los grupos a los que pertenecen los integrantes del Equipo de Trabajo y sus áreas de especialización: • Grupo Energía Solar – CNEA. Área de especialización: investigación y desarrollo en energía solar FV para aplicaciones terrestres y espaciales. Los investigadores y tecnólogos de este grupo que integran el Equipo de Trabajo del presente proyecto son personal de planta de la CNEA, miembros de la Carrera del Investigador C&T del CONICET y/o docentes de la UNSAM • Centro de Apoyo a la Gestión Técnica y de la Calidad (GESTEC) – UNSAM. Área de especialización: servicios técnicos y de la calidad relacionados con temas energéticos. • Grupo Energía y Ambiente (GEA) – Departamento de Electrotecnia – Facultad de Ingeniería – UBA. Área de especialización: Estudios de consumo de energía eléctrica por sectores. • Matemática Aplicada – UNGS. Área de especialización: modelado y simulación de sistemas. • Grupo de Estudios de la Radiación Solar (GERSolar) – UNLu. Área de especialización: estudio y evaluación del recurso solar sobre la superficie terrestre. • Laboratorio de Arquitectura y Hábitat Sustentable (LAyHS) – UNLP. Área de especialización: arquitectura y hábitat. • Grupo CLIOPE “Energía, ambiente y desarrollo sustentable”, UTN-Mendoza A estos grupos, debe agregarse la participación en el Equipo de Trabajo del Dr. Julio Bragagnolo, actualmente Profesor de la UTN, quien tiene una larga trayectoria en tecnología FV. A continuación se resumen los antecedentes de los grupos mencionados. GRUPO ENERGÍA SOLAR – CNEA El Grupo Energía Solar (GES) inició sus actividades en 1976. Los primeros trabajos se desarrollaron en el área de la conversión fototérmica de la energía solar, mientras que las actividades vinculadas con la conversión FV comenzaron a mediados de la década del ochenta. En 1986 se puso a punto el proceso de crecimiento de cristales de silicio (técnica Czochralski) y, a partir de 1992, la actividad se centró en el diseño, elaboración y medición de celdas solares de silicio. En 1995, el GES comenzó el desarrollo de dispositivos solares para satélites artificiales, a través de una cooperación con la Comisión Nacional de Actividades Espaciales. Ello dio lugar a la realización del primer experimento de celdas solares argentinas en el espacio y, luego, al desarrollo de los paneles solares para las misiones satelitales Aquarius/SAC-D y SAOCOM. En 2009 se completó, por primera vez en el país, la fabricación de los paneles solares para una misión satelital, utilizando tecnología espacial desarrollada en la CNEA.

En el campo de las aplicaciones terrestres, se desarrollaron medidores de radiación solar de bajo costo. Estos radiómetros son calibrados por GERSolar (UNLu) y están siendo utilizados en estaciones meteorológicas en diferentes provincias del país. El GES participa en el establecimiento de normas IRAM para sistemas de aprovechamiento de la energía solar. Asimismo, asesora a organismos públicos y privados en temas relacionados con el desarrollo y las aplicaciones de la tecnología FV. El GES lleva a cabo una importante actividad de formación de recursos humanos, a través de la dirección de de trabajos de laboratorio y Tesis de grado y postgrado. Personal del Grupo dicta o ha dictado cursos en el ámbito de la UNSAM, y participa en el Comité Académico de la carrera de Doctorado en Ciencia y Tecnología – mención Física, de dicha unidad académica. Asimismo, se dictan regularmente conferencias, seminarios y cursos de divulgación y capacitación, para estudiantes y profesionales. CENTRO DE APOYO A LA GESTIÓN TÉCNICA Y DE LA CALIDAD – UNSAM El GESTEC se ocupa de temas energéticos desde hace 12 años, habiendo ejecutado cerca de 30 importantes Convenios para el Ente Nacional Regulador de la Electricidad (ENRE), en baja, media y alta tensión, en las áreas de distribución, generación eléctrica, seguridad pública eléctrica y cumplimiento de las normas ambientales. Este Centro cuenta con 35 profesionales de diversas especialidades, así como un equipo de soporte para su administración operativa. La actividad de este Centro esta fundamentalmente orientada a la prestación de servicios técnicos y de la calidad a terceras instituciones. Fundamentalmente el GESTEC trabaja en los sistemas de distribución de MT y BT, así como en líneas de transmisión de AT. Realiza inspecciones para el ENRE sobre las inversiones e instalaciones que realizan las empresas, seguridad pública eléctrica, seguridad ambiental, simulaciones y optimizaciones de redes, estado de instalaciones, revisiones tarifarias, y otras actividades relacionadas, contando con un equipo de 35 profesionales. Se inspeccionan desde acometidas, medidores y cámaras transformadoras, hasta grandes subestaciones y tendido de redes en AT en todo el país. Asimismo, se inspeccionan las condiciones de seguridad ambiental de las empresas cogeneradoras para el mercado mayorista. GRUPO ENERGÍA Y AMBIENTE – UBA El GEA ha trabajado sistemáticamente desde el año 1994 en el estudio y estimación de consumos por usos finales en los diferentes sectores de consumo de energía eléctrica con especial énfasis en los sectores residencial, comercial y público, y, en menor grado, en el industrial. Ha desarrollado una metodología de trabajo homogénea para el relevamiento y procesamiento de la información con el objetivo de determinar potenciales de ahorro energético en instalaciones a fin de alcanzar un aprovechamiento eficiente de las mismas. Los trabajos se han centrado en la región de la ciudad de Buenos Aires y Gran Buenos Aires, y exclusivamente en el sector eléctrico. MATEMÁTICA APLICADA – UNGS El grupo de Matemática Aplicada (MA) posee experiencia en el desarrollo y tratamiento teórico y numérico de modelos provenientes de diferentes ciencias experimentales, especialmente de la física y de la biología. Algunos de sus miembros han realizado colaboración con grupos en el exterior desarrollando este tipo de actividad. GRUPO DE ESTUDIOS DE LA RADIACIÓN – UNLu El grupo GERSolar es miembro del INEDES (Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable) de la Universidad Nacional de Luján. Su principal objetivo es mejorar el conocimiento de la distribución espacio-temporal de la irradiación solar global incidente

sobre la superficie terrestre a fin de optimizar el diseño de sistemas de aprovechamiento de esta fuente de energía para el mejoramiento de la calidad de vida de la población, asignándose a la capacitación de recursos humanos y a la difusión de la actividad una importante prioridad. Es responsable de la elaboración del Atlas de Energía Solar de la República Argentina, publicado en 2007. LABORATORIO DE ARQUITECTURA Y HÁBITAT SUSTENTABLE – UNLP El LAyHS creado por resolución de la UNLP en diciembre de 2008 es un desprendimiento del Instituto de Arquitectura Solar La Plata (1985) primero y luego en el período (19862005) del Instituto de Estudios del Hábitat de la FAU - UNLP. El LAyHS está integrado en su totalidad por: investigadores de CONICET y becarios doctorandos del CONICET, ANPCyT y CIC dedicados full time a la generación de conocimiento sobre el polémico y difuso campo de la sustentabilidad en la construcción del hábitat. Posee equipamiento ofimático para sus 12 integrantes e instrumental para la realización de auditorías y monitoreo de edificios de última generación (higrotérmico, lumínico, climático, UV, solar, eléctrico). El equipo realiza trabajos de consultoría institucional para profesionales individuales o grandes empresas transnacionales en lo referente a evaluación de impacto ambiental, desarrollo de modelos edilicios sustentables, desarrollo de tecnologías innovadoras en nuevos enfoques para envolventes, incorporación de energías renovables a edificios y generación de antecedentes de nuevas normas IRAM o reglamentación de leyes provinciales. GRUPO CLIOPE “Energía, ambiente y desarrollo sustentable”, UTN-FRMendoza El grupo comenzó sus actividades en el año 1998, con la participación de un proyecto de cooperación internacional del Programa ALURE, financiado por la Comisión Europea contrato nº: ALR/B7-3011/95/042.14. A partir de allí el grupo desarrolló sus actividades en distintos temas relacionados con la energía, el ambiente y el desarrollo sustentable, con financiamiento obtenido de organismos tales como la Secyt, el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, el Programa de las Naciones Unidas para el medio ambiente, el INET, el Consejo nacional de Investigaciones de Brasil (CNPq), la Agencia Española de Cooperación a la Investigación, etc, Es el grupo que da sustento científico dentro de la UTN-FRM a la Maestría en Desarrollo Sustentable del Hábitat Humano, y al Doctorado en Ingeniería en los temas afines. Sus líneas actuales de I+D activas se pueden clasificar como pertenecientes a las áreas de Red solarimétrica, Análisis de Ciclo de vida de recursos energéticos renovables, desarrollo y transferencia de tecnologías energéticas a comunidades urbano marginales y rurales aisladas. Julio Bragagnolo - UTN Tiene más de 30 años de experiencia como líder en la industria FV, incluyendo investigación aplicada y desarrollo, manufactura de celdas y módulos solares, desarrollo y comercialización de productos FV de avanzada. Actualmente (2010) es profesor de Energía Solar en el curso de Maestría en Energías Renovables en la Universidad Tecnológica Nacional, Argentina. Desde el 2009 es socio fundador de One Solar Energy, empresa dedicada a la producción de silicio, y consultor de tecnología y negocios de numerosas organizaciones en EEUU y Sudamérica. A lo largo de su carrera tuvo cargos de responsabilidad en numerosas empresas FV: Gerente de Tecnología de Solarvalue AG; Vicepresidente de NPC America Corporation (filial de NPC Incorporated, de Tokio, Japón); Gerente de Desarrollo de Producto de Pacific Solar Pty. Ltd., en Sydney, Australia; Director de Tecnología de Producción de AstroPower Inc.; Gerente en Spire Corporation; Gerente, I&D de Celdas Solares en Solarex Corporation. Desde estas funciones, se desarrollaron bajo su dirección diversos proyectos relacionados con el uso de sistemas FV interconectados a red, como por ejemplo el desarrollo de microinversores DC-AC para paneles solares.

CONSTRUCCIÓN DE LA HIPÓTESIS y JUSTIFICACIÓN GENERAL DE LA METODOLOGÍA DE TRABAJO Se trabajará sobre la base de la experiencia acumulada en el tema a nivel nacional e internacional, contando para ello con la información presente en la literatura técnica y científica de dominio público, los contactos académicos con especialistas nacionales y extranjeros, y la propia experiencia y conocimiento acumulados por el Equipo de Trabajo. Dado que el tema bajo estudio ha tenido un desarrollo importante a nivel internacional en las últimas dos décadas, se cuenta con una base de conocimiento a la cual se buscará acceder de la forma más eficiente posible. A partir de esta base se construirá una nueva plataforma donde se integrarán las características locales para la aplicación de sistemas FV en el ámbito urbano y periurbano del AMBA. Por otra parte, se considerarán los componentes para el montaje de sistemas FV disponibles en el mercado, para los cuales se estudiarán costos, su desempeño en instalaciones en funcionamiento, y su disponibilidad y garantía en el país. Se analizarán tres trayectorias de distintos sistemas FV en función de la prospectiva tecnológica de los mismos en esta década (horizonte 2020), en la cual se espera llegar a la paridad de costo en varios mercados. Se analizará asimismo la evolución de los componentes claves por separado. Metodología de trabajo propuesta: • Búsqueda de bibliografía y antecedentes en países con importantes crecimientos de instalaciones fotovoltaicas instaladas a red en áreas urbanas. • Estudio de la evolución de las instalaciones fotovoltaicas en dichos países. • Análisis de la sustentabilidad de las alternativas utilizadas para promover el crecimiento de las instalaciones solares fotovoltaicas. • Evaluación de la regulación existente y de las modificaciones requeridas para la implementación y desarrollo de sistemas de generación distribuida interconectados a la red eléctrica. Impacto de la huella de carbono. • Evaluación técnica de la red existente en el AMBA a fin de analizar la factibilidad de la interconexión a la misma de sistemas de generación distribuida. • Evaluación de la adecuación a la carga horaria en distintas ciudades representativas • Análisis de la distribución estadística del recurso solar en el AMBA. • Estudio de sistemas típicos para instalaciones domiciliarias y edificios públicos. • Análisis de redes débiles y de aporte a la elevación de tensión en puntas de línea. • Diseño preliminar de sistemas FV para vivienda tipo y para edificios públicos. • Estudio sobre los potenciales fabricantes y proveedores de paneles FV y de desarrolladores de redes “inteligentes”. Experiencias internacionales representativas. • Evaluación económico-financiera de un proyecto de interconexión, considerando las potenciales inversiones, costos y ahorros a nivel de usuarios y de distribuidoras. • Estudio del rol del Estado, y de la Sociedad Civil en un Programa de implementación. • Diseño de un sistema de simulación que permita reproducir diferentes situaciones de carga a la red pública en distintas condiciones en cuanto a: número de usuarios conectados, tipos de paneles FV, radiación solar y otros factores que puedan incidir sobre la red. • Estudio sobre el potencial ahorro de emisiones debidas a la utilización de generadores FV en reemplazo de fuentes fósiles convencionales de energía. • Estudio sobre integración de nichos especiales en mediano y largo plazo. • Estudio prospectivo sobre la evolución en el mediano plazo de las tecnologías FV.

TIPO DE DISEÑO DE INVESTIGACION Y MÉTODOS Durante la ejecución del Proyecto se analizará la evolución tecnológica y las posibilidades de implementación con la Secretaria de Energía de la Nación, la Secretaría de Energía de la Provincia de Buenos Aires, el área respectiva del GCABA, organismos técnicos como el INTI y la CNEA, CAMMESA y ENARSA, las Universidades, las instituciones regulatorias como ENRE u OCEBA, las empresas distribuidoras eléctricas del AMBA, ADEERA (Asociación de Distribuidoras Eléctricas de la República Argentina, la AEA (Asociación Electrotecnica Argentina), Municipios seleccionados, el CEAMSE por los diferentes rellenos sanitarios que podrían ser utilizados como granjas, Cámaras empresarias representativas del sector, las Asociaciones Profesionales como ASADES, ONGs relacionadas con las energías renovables y el medio ambiente, entre otras destacables. El estudio propuesto puede considerarse dividido en dos grandes líneas, el sistema fotovoltaico propiamente dicho y las redes de distribución eléctrica. A continuación, se mencionan brevemente las pautas para el desarrollo de la normativa para la interconexión a red de sistemas FV y se describe el método a utilizar para la optimización de redes eléctricas con generación distribuida. Sistemas Fotovoltaicos Integrados a la Red Eléctrica Será preciso realizar adaptaciones y modificaciones en la normativa eléctrica argentina a fin de incluir la conexión a red de sistemas distribuidos. A tal fin, se analizará la normativa vigente en el país y a nivel internacional (IRAM, CEC, ISPRA, ISO) vinculadas con el tema. Los puntos que se tendrán en cuenta para definir una nueva normativa para la interconexión a red de sistemas FV son los siguientes: • Radiación solar • Criterios de instalación • Módulos FV • Integración arquitectónica • Diseño del sistema - Diseño del generador FV - Diseño del sistema de monitoreo - Diseño para la integración arquitectónica • Componentes y materiales - Generador FV - Estructura soporte - Inversores - Cableado - Componentes para conexión a red - Protecciones eléctricas - Puesta a tierra de las instalaciones FV - Armónicos y compatibilidad electromagnética • Recepción y pruebas de componentes y sistema • Cálculo de la generación eléctrica anual esperada • Requerimientos técnicos del contrato de mantenimiento: programa de mantenimiento, garantías • Normas de instalación para venta de energía eléctrica a la red • Estación transformadora • Estación meteorológica en cada sistema de generación

Optimización de Redes 1. Objeto La metodología a desarrollar tiene por objeto estimar el volumen de instalaciones de paneles FV que pueda satisfacer a la demanda de energía en el mercado de distribución eléctrica de baja tensión en ámbitos urbanos mediante un diseño optimizado de redes considerando áreas típicas de distribución (ATD) representativas. 2. Introducción Deberá reflejar el valor de la oferta de energía eléctrica para los usuarios proveniente de la red pública, frente a la alternativa de generación FV, y considerando a su vez las condiciones de calidad requeridas con que podrían entregarse a la red pública. A este fin se realizará un estudio para determinar la red técnico-económica mejor adaptada a la demanda y a la potencial oferta de energía que pueda ser entregada a la red pública, es decir aquélla que con el mínimo costo total permita brindar el servicio en las condiciones de calidad y seguridad requeridas por las normas vigentes. A ello deberían agregarse las condiciones de mejora del medio ambiente que una red adaptada como la propuesta pueden brindar. 3. Metodología Los estudios y cálculos de la red adaptada se realizan empleando un modelo de simulación y optimización técnico-económico de redes. Se adoptará como criterio base satisfacer las demandas existentes y los incrementos de demandas que puedan estimarse como posibles, con la calidad de servicio y de productos técnicos establecida en las normas vigentes. Se planteará, en un principio, el trabajo sobre las redes de baja tensión (BT), típicas del ambiente urbano. Las fases del proceso para la red de BT son: •

Zonificación representativa y caracterización de la demanda eléctrica, tomando como criterio base la información disponible para el AMBA.

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Evaluación de los condicionantes de Calidad de Servicio y Producto Técnico.

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Caracterización del recurso solar en función de bases de datos de radiación solar y simulaciones de la radiación solar horaria

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Definición de las opciones tecnológicas de arquitectura de red por ATD, en función de la morfología urbana y dentro de los límites físicos y urbanísticos que se hayan predefinido.

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Adecuación y carga del Módulo de Cálculo de Red técnico-económico y definición de las hipótesis a considerar, redes unitarias de celdas FV o consideradas como un conjunto integrado de generación (tipología “granja o huerta FV” en un ATD o parcial o totalmente en una manzana).

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Procesamiento del modelo de simulación y determinación de las redes FV óptimas Técnico económicas en función de las variables y parámetros a ser optimizados.

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Verificación de la calidad de servicio obtenible para la red adaptada.

A continuación se desarrollan las diferentes fases.

4. Zonificación y Caracterización de las ATD 4.1. Introducción Se describe el procedimiento para la segmentación de las cuadrículas del área del servicio de distribución urbana y la clasificación de las cuadrículas urbanas por rangos de densidad y por criterios técnicos, considerando la disponibilidad del recurso solar en dicha cuadricula. El objetivo de la segmentación es definir subconjuntos del área de la distribuidora que representen cada uno de ellos una demanda territorial representativa en cuanto a niveles de consumo, morfología urbana y radiación solar, así como a características de las instalaciones requeridas y de exigencias de red para satisfacerla con niveles de calidad y confiabilidad determinados. En etapas posteriores del estudio, cada uno de los subconjuntos seleccionados será estudiado a los efectos de la optimización de sus instalaciones. Los resultados se pueden integrar y extrapolar para obtener valores correspondientes a las instalaciones óptimas o más convenientes para un programa piloto de instalaciones y/o áreas urbanas seleccionadas. A los fines de este estudio, se consultará al ENRE y a las empresas de distribución eléctrica del AMBA, a efectos de contar con la información y base datos que permita disponer de los ATD. 4.2. Método A fin de definir conjuntos de alternativas, se divide el área de distribución elegida teniendo en cuenta los criterios establecidos en la Resolución ENRE Nº 556/2001. Las ATD y rangos indicativos correspondientes se detallan en el cuadro siguiente:

La variable a utilizar será la densidad de potencia máxima simultánea. Se considerarán los parámetros que caracterizan el mercado desde el punto de vista de los usuarios en BT, a fin de obtener una zonificación apta para el diseño de instalaciones en ese estadio. Se tendrán en cuentas las restricciones nacionales, provinciales y municipales (como ser, aquéllas referidas a la planificación urbana, sociales o de seguridad pública) que puedan motivar un apartamiento de la alternativa tecnológica mas satisfactoria para abastecer un ATD. Se considerarán también otras restricciones motivadas por el entorno urbano o por los usuarios.

Para cada área tipo, se definirán los parámetros e indicadores eléctricos más adecuados, en particular los que permitan caracterizar la distribución de la demanda. 4.3. Identificación de Áreas Típicas en Ámbitos Urbanos Se considerarán diversos criterios para la definición de las áreas típicas con el fin de establecer la mejor síntesis de representatividad de cada una de ellas, teniendo en cuenta sus diferentes características en cuanto a costos de inversión, explotación y expansión de la red. La primera diferenciación que puede hacerse de la demanda a atender consiste en segmentar el mercado en: • Conglomerados urbanos (conglomerados importantes y medios). • Distribuidores de MT (rurales y mixtos urbano-rurales). Se considera como área urbana aquélla que cuenta con un manzanado mínimo de 1 km2, red de BT y/o MT en el 40% de las calles y una potencia superior a 250 kW/km2. Todas las instalaciones ubicadas en áreas con densidades de potencia menores o iguales a este valor serán consideradas como rurales y serán excluidas del estudio. Se dividirá el área total a estudiar en cuadrículas, utilizando un reticulado ortogonal de 500 metros de separación entre líneas. Se tendrán en cuenta únicamente las cuadrículas con una densidad de demanda de 250 kW/km2. La tarea de zonificación consiste en determinar zonas características que cumplan con los siguientes requisitos: • Poseer características demográficas, socioeconómicas y físicas aceptablemente homogéneas. • Tener dimensiones suficientes para llevar a cabo el estudio y contar con un volumen de ATD que permitan seleccionar cuadrículas representativas de los ámbitos urbanos. • Preferentemente, conformar un sistema eléctrico independiente. Las áreas características se clasificarán según pertenezcan a centros de muy alta densidad eléctrica de la CABA, resto de la CABA, primer cinturón urbano y zona periférica de baja densidad dentro del AMBA. Se verificará la consistencia del estudio realizado teniendo en cuenta que la integración al total del área urbana debe coincidir con los datos totales indicados en las bases de datos disponibles, referidos a: longitud de calles con y sin electrificación, cantidad de centros de transformación con y sin red de BT, potencias instaladas, clientes de MT, etc.. 4.4. Equipamiento e Integración de Sistemas FV a la Red Pública Se considerará la instalación de módulos FV en: • Instalaciones pertenecientes a un único usuario que cumplan con las normativas vigentes de calidad de servicio y seguridad. • Instalaciones pertenecientes a un grupo de usuarios que dispongan de centros de manzanas o lugares públicos en los que puedan instalarse huertas o granjas FV. En estos casos deberá estudiarse la estructura de red a ser instalada para el cumplimiento de las normativas vigentes. En especial, se deberá analizar el equipamiento interno de la red FV y su interconexión a la red pública mediante medidores diferenciales de consumo adecuados. Por otra parte, considerando la disponibilidad horaria de la red FV y sus capacidades de generación en función de la radiación solar disponible, el estudio tomará en cuenta el criterio de “red inteligente”, para incorporar o deshabilitar los generadores FV. Para ello, deberán definirse los equipamientos de telecontrol, los sensores que aseguren la disponibilidad de energía en los niveles de calidad de servicio que no perturben la red

pública y los equipamientos de maniobra que habiliten el suministro a la red pública cuando la energía generada esté disponible. Asimismo, se tendrá en cuenta: a) El software necesario para la realización de maniobras de incorporación y rehabilitación de los generadores FV. b) Las redes de telecomunicaciones requeridas para monitorear los sensores en las instalaciones FV, para determinar su capacidad de suministro. c) Los equipos de maniobra que permitan la vinculación de los generadores a la red pública y su capacidad de proveer información a los centros de control. d) Los diseños de las salas de control que faciliten la visibilidad en tiempo “real” de las condiciones de disponibilidad de la red de generación FV. Para instalaciones de sistemas FV residenciales en zonas urbanas, es esencial evaluar las tecnologías disponibles en función de las posibilidades de generación de propiedad intelectual (patentes y “know-how”) en la Argentina. En particular, teniendo en cuenta que existe en el país una amplia base de conocimiento en diseño de sistemas de control electrónicos, el desarrollo de estos sistemas, en particular inversores de CC a CA, puede generar oportunidades de valor agregado para la industria local. Como ejemplo, citamos la utilización en sistemas residenciales de micro-inversores modulares. Estos se aplican a módulos FV individuales que se conectan en paralelo, minimizando el efecto de sombras y fallas de módulos sobre el rendimiento del sistema. Un desarrollo inicial de estos productos en Europa y Australia se vio limitado por problemas de confiabilidad; sin embargo, inversores de nuevo diseño están siendo usados con éxito en EEUU.

CRONOGRAMA TENTATIVO DE TRABAJO

Actividad

Año 1er Bimestre

Evaluación del recurso solar en el AMBA Análisis del sistema eléctrico del AMBA Simulación de la posible penetración de FV conectado a red en el AMBA Análisis de problemas tecnológicos asociados con la interconexión de GD a la red Desarrollo de nueva normativa para conexión a la red eléctrica Elección de viviendas y edificio público para la instalación de sistemas FV piloto Diseño y planificación de sistemas solares FV piloto Redacción del documento final

2º Bimestre

3 er Bimestre

4º Bimestre

5º Bimestre

6º Bimestre