Post on 09-Aug-2015
Preparado por: Hugo Rojas Espinoza
IMPLEMENTACION DE SISTEMAS DE ENERGÍA HIBRIDOS SOLAR DIESEL DE ALTA CONFIABILIDAD PARA UNA RED DORSAL DE
TELECOMUNICACIONES ENTRE YURIMAGUAS E IQUITOS
Hugo Rojas Espinoza / hrojas@cime.com.peJafett Vergara Prado / jvergara@cime.com.peVicente Lopez Giraldo/ vlopez@cime.com.pe
Preparado por: Hugo Rojas Espinoza
Presentación
CIME Comercial S.A. es una empresa 100% Peruana con más de 30 años en elmercado (creada en 1991) , brindando soluciones globales e integrando tecnología.Enfocados en el Logro, con una Cultura determinada por valores. Estamoscomprometidos con el desarrollo de Clientes, Proveedores y Colaboradores.Integrando proyectos en los siguientes rubros:
� Energía (UPS, Rectificadores, GE� Energía Renovable (Solar, Eólica, Termal e Híbridos)� Aire Acondicionado� Telecomunicaciones� Data Centers� Seguridad Electrónica� Metal Mecánica
Contamos con una fábrica de estructuras, gabinetes, tableros , Shelters y todo lonecesario para su integración en proyectos a Nivel Nacional.
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Representaciones
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Principales Clientes
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Antecedentes
Proyecto de Concesión
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Antecedentes
En el mes de enero del 2013 Telefónica Móviles comunicó la aceptación de lascláusulas para la renovación de licencias de concesión por 18 años y 10 meses.Dichas cláusulas comprometen a nuestra empresa en el desarrollo de lascomunicaciones en nuestro país en un periodo de 4 años.
Objetivos
Cláusula I: Plan de cobertura del servicio de telefonía móvil
Cláusula II: Desarrollo de red de transporte (microondas) Rioja – Moyobamba –Yurimaguas – Iquitos
Cláusula III : Tarifa social de telefonía móvil prepago
Cláusula IV: Acceso a internet sin costo a entidades beneficiarias en capitales deprovincia
Cláusula V: Obligación de acceso a internet sin costo endistritoscon mayor pobreza,fronterizos y capitales provinciales aisladas
Cláusula VI: Capacitación a cargo de Telefónica en materia de telecomunicaciones
Cláusula VII: Puesta a disposición de circuitos para la transmisión de señales devideo para Seguridad Nacional
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Antecedentes
• Para la selección de los sitios el operador realizó estudios de campo a través de encuestas conlos pobladores de mayor edad en la búsqueda de zonas con menos probabilidad de inundarse.
• Para la ubicación de las estaciones se han buscado las “RESTINGAS”, términoque usan lospobladores para indicar las zonas que nunca se ALAGAN y que en algunos casos son zonasque no tienen mucha extensión (entre 100 a 500 metros de ancho y en algunos casos algunoskilómetros de largo), son en estos lugares (RESTINGAS) donde normalmente los antiguospobladores han ubicado los cementerios y es así que varias de las estaciones están ubicadascerca a estos lugares.
• Otra factor para la selección de sitios es que el acceso puede ser factible. Es por ello que enmuchos de los sitios se encuentran caminatas de 20minutos a 2 horas en el caso mayordificultad.
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Diagrama Final de la Red
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Sistemas de Energía Híbridos
Ejemplos de Sistemas Aislados con Diferentes Configuraciones de fuentes de Generación
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REGULADOR
EOLICO
BANCO DE BATERIASRECTIFICADORGE AC
AERO
SOLARREGULADOR
FOTOVOLTAICO
EQUIPOS
AC INVERSOR
Sistema Energía Hibrido en Serie
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BANCO DE BATERIASCARGADOR
RECTIFICADOR
GE AC
EQUIPOS
AC INVERSOR
Sistema Energía Tipo Conmutado
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BANCO DE BATERIASINVERSOR
CARGADOR
GE AC
EQUIPOS
AC
CONTROL DE
SINCRONISMO
Sistema Energia Tipo Paralelo
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BANCO DE BATERIAS
INVERSOR
CARGADOR
BIDIRECCIONAL
GE ACEQUIPOS
AC
Sistema Energía Combinado
AC RED
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CONTROLADOR
DESCARGAREGULADOR
EOLICO
Sistema Energía – Eólico / Solar / Diesel
BANCO DE BATERIAS
RECTIFICADOR
GE AC
AERO
SOLARREGULADOR
FOTOVOLTAICOEQUIPOS DC
EQUIPOS AC
INVERSOR
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FRENO
MANUAL
CONTROLADOR
DESCARGA
REGULADOR
EOLICO
Sistema Energia – Eolico / Solar / Diesel
PDU
48VDC -
LOAD
Gabinete de Energía
BANCO DE BATERIAS
SOLAR ESTACIONARIO
ALARMAS (4)
BANCO DE BATERIAS
SOLAR ESTACIONARIO
Gabinete Baterías 1 Gabinete Baterías 2
SOLAR
CAJA PAC
REGULADOR
FOTOVOLTAICORECTIFICADOR
GE AC AERO
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Confiabilidad
Diseño del Sistema de Energía
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Consideraciones para el diseño
• Sistemas redundantes donde sea posible.
• Determinación de Tiempos de parada por componente
– MTBF: tiempo medio entre fallas – Cambio
– MTTR: tiempo medio para reparar – Reinicio
• Disponibilidad es la fracción de tiempo en que cualquier componente se encuentraoperacional, y está definido por la siguiente relación:
• La disponibilidad de un subsistema o sistema puede ser calculada desde lasdisponibilidades de sus componentes.
• La confiabilidad A de un sistema redundante, donde un componente debe ser operacional para que el sistema sea operacional, está dado por:
• A (sistema) = 1 -ππππ (1 - Ai) ,donde Ai es la disponibilidad del i-esimo componente.
MTTRMTBFMTBFA +=
∏= )A(A i)sistema(
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Disponibilidad en Sistemas de Telecomunicaciones
Este es el tiempo máximo que la red no pueda estar disponible – fuera de servicio -aceptado por el operador.
Lo indicado no es un estándar escrito pero en red de telecomunicaciones la práctica es muy difundida y el servicio es monitoreado desde un centro de control de la red.
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Ejemplos
• Si un nodo tiene 10 componentes, cada uno con una confiabilidad de 0.99, ¿Cuál es la disponibilidad completa del nodo?
• A (nodo) = (0.99)10 ~ 0.9 = 90%
• Si un sistema tiene 10 nodos, cada uno con disponibilidad de 90%, ¿Cuál es la disponibilidad del sistema?
• A (sistema)= (0.9)10 ~ 0.348 ~ 34,8%
• Así, la disponibilidad de los nodos de transporte debería ser muy alta (alrededor de 0.99999) y la disponibilidad de los componentes en un nodo debe ser al menos del orden de 0.999999 de confiabilidad.
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Confiabilidad en sistemas redundantes
• Un sistema redundante es un sistema el cual tiene dos o más componentesdeque cumplen la misma función.
• La redundancia permite distribuir el riesgo.
• La redundancia permite que un sistema sea failsoft (Degradación aceptable).
• El mantenimiento de un sistema redundante puede resultar caro si se tiene unaalta tasa de fallas.
• Si el sistema está compuesto de dos nodos (uno respaldo del otro), cada uno delos cuales tiene una disponibilidad de 0.99, la confiabilidad del sistema es:
– A (sistema)= 1 - (1-0.99)2 = 0.9999
• Un sistema redundante de dos nodos tiene una disponibilidad muy alta,comparado con un sistema con un sólo nodo con la misma disponibilidad.
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Resultados del diseño
• Sistema híbrido 80% Solar - 20% Diesel
• 10 Sistemas de Energía de 26kWp de arreglo solar como promedio (Varía por estación), Generador Diesel de 30kW, Planta de Rectificador de 600Amp.
• Se tiene previsto que el Generador Diesel encenderá cada 10 a 12 días por 8 horas.
• Sistema de Arranque redundante.
• Diseño considera 4 etapas de crecimiento.
• Análisis de Sombra y su impacto.
• Máximo cuatro visitas de recarga de combustible.
• Sistema de gestión y monitoreo con respaldo de alarmas en el sistema de radio.
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Sistema de Puesta a Tierra
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Proceso de Implementación
Ejecución de trabajos del Proyecto Iquitos / Yurimaguas
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Acarreos en zona…
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Diseño para sitios InundablesZonas Alagadas
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Construcción sobre PilotesSitios Inundables
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Zonas Inundables
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Fotos RepresentativasSistemas de Energía Red de Microondas Iquitos Yurimaguas
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Vista del Interior del Shelter de Energía y Telecom
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Vista del Interior del Shelter de Energía y Telecom
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San Roque
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Nueva Fortuna
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Castilla
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Vistas de Planta – 120 metrosEstación de Nueva Fortuna
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Shelter de Telecom/Energía y Shelter de GE
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Vistas ExterioresPaneles Solares – Torre - Shelters
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Implementación Vista de Planta
52 metrosEstación Saramuro
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Sistema de Seguridad
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Impacto del Entorno
Pérdidas de Generación por Sombras
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San Regis
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Saramuro
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Estación con Sombras y Sin Sombras
La suma de los Ah generados por los 3 primeros arreglos reflejan el déficit de generación por sombra más del 30% de pérdida frente a Saramuro (Sin sombra).
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Procesos de carga – Primer Arreglo
No se superan los 160 minutos de absorción diarios.No hay etapa de flotación debido a la sombra.
Completa los 180 minutos diarios de absorción y mantiene procesos de flotación.
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Sistemas de BalizajeTorres de 120 iluminadas de acuerdo a normativa ICAO
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Ubicación de las luces de Balizaje
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Sistema de Energía y Control de balizaje
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Vista de Luces Instaladas – Norma ICAO
Luz de balizaje Tipo L-864 de Media intensidad en el Tope de la Torre
Luces de balizaje Tipo L-810 de Baja intensidad en dos niveles de la torre
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Luces de balizaje en operación
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Impacto de la Temperatura
Sistema de Ventilación Forzada
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Reportes Diarios
Comportamiento del voltaje de los sistemas
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CIME COMERCIAL S.A.
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Gracias.