Hugo rojas sistemas de energía hibridos solar diesel de alta confiabilidad para una red dorsal telecom rojas

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.pe
Jafett Vergara Prado / jvergara@cime.com.pe
Vicente Lopez Giraldo/ vlopez@cime.com.pe

Presentación
CIME Comercial S.A. es una empresa 100% Peruana con más de 30 años en el
mercado (creada en 1991) , brindando soluciones globales e integrando tecnología.
Enfocados en el Logro, con una Cultura determinada por valores. Estamos
comprometidos 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 lo
necesario para su integración en proyectos a Nivel Nacional.

Representaciones

Principales Clientes

Antecedentes
Proyecto de Concesión

Antecedentes
En el mes de enero del 2013 Telefónica Móviles comunicó la aceptación de las
cláusulas para la renovación de licencias de concesión por 18 años y 10 meses.
Dichas cláusulas comprometen a nuestra empresa en el desarrollo de las
comunicaciones 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 de
provincia
Cláusula V: Obligación de acceso a internet sin costo en distritos con 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 de
video para Seguridad Nacional

Antecedentes
• Para la selección de los sitios el operador realizó estudios de campo a través de encuestas con
los 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”, término que usan los
pobladores para indicar las zonas que nunca se ALAGAN y que en algunos casos son zonas
que no tienen mucha extensión (entre 100 a 500 metros de ancho y en algunos casos algunos
kilómetros de largo), son en estos lugares (RESTINGAS) donde normalmente los antiguos
pobladores han ubicado los cementerios y es así que varias de las estaciones están ubicadas
cerca a estos lugares.
• Otra factor para la selección de sitios es que el acceso puede ser factible. Es por ello que en
muchos de los sitios se encuentran caminatas de 20minutos a 2 horas en el caso mayor
dificultad.

Diagrama Final de la Red

Sistemas de Energía Híbridos
Ejemplos de Sistemas Aislados con Diferentes Configuraciones de fuentes de
Generación

REGULADOR
EOLICO
BANCO DE BATERIASRECTIFICADORGE AC
AERO
SOLAR
REGULADOR
FOTOVOLTAICO
EQUIPOS
AC
INVERSOR
Sistema Energía Hibrido en Serie

BANCO DE BATERIAS
CARGADOR
RECTIFICADOR
GE AC
EQUIPOS
ACINVERSOR
Sistema Energía Tipo Conmutado

BANCO DE BATERIAS
INVERSOR
CARGADOR
GE AC
EQUIPOS
AC
CONTROL DE
SINCRONISMO
Sistema Energia Tipo Paralelo

BANCO DE BATERIAS
INVERSOR
CARGADOR
BIDIRECCIONAL
GE AC
EQUIPOS
AC
Sistema Energía Combinado
AC RED

CONTROLADOR
DESCARGA
REGULADOR
EOLICO
Sistema Energía – Eólico / Solar / Diesel
BANCO DE BATERIAS
RECTIFICADOR
GE AC
AERO
SOLAR
REGULADOR
FOTOVOLTAICO
EQUIPOS DC
EQUIPOS AC
INVERSOR

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
FOTOVOLTAICO
RECTIFICADOR
GE AC AERO

Confiabilidad
Diseño del Sistema de Energía

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 encuentra
operacional, y está definido por la siguiente relación:
• La disponibilidad de un subsistema o sistema puede ser calculada desde las
disponibilidades 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.
MTTRMTBF
MTBF
A +=
∏= )A(A i)sistema(

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.

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.

Confiabilidad en sistemas redundantes
• Un sistema redundante es un sistema el cual tiene dos o más componentes de
que 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 una
alta tasa de fallas.
• Si el sistema está compuesto de dos nodos (uno respaldo del otro), cada uno de
los 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.

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.

Sistema de Puesta a Tierra

Proceso de Implementación
Ejecución de trabajos del Proyecto Iquitos / Yurimaguas

Acarreos en zona…

Diseño para sitios Inundables
Zonas Alagadas

Construcción sobre Pilotes
Sitios Inundables

Zonas Inundables

Fotos Representativas
Sistemas de Energía Red de Microondas Iquitos Yurimaguas

Vista del Interior del Shelter de
Energía y Telecom

San Roque

Nueva Fortuna

Castilla

Vistas de Planta – 120 metros
Estación de Nueva Fortuna

Shelter de Telecom/Energía y
Shelter de GE

Vistas Exteriores
Paneles Solares – Torre - Shelters

Implementación Vista de
Planta
52 metros
Estación Saramuro

Sistema de Seguridad

Impacto del Entorno
Pérdidas de Generación por Sombras

San Regis

Saramuro

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).

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.

Sistemas de Balizaje
Torres de 120 iluminadas de acuerdo a normativa ICAO

Ubicación de las luces de Balizaje

Sistema de Energía y Control de balizaje

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

Luces de balizaje en operación

Impacto de la Temperatura
Sistema de Ventilación Forzada

Reportes Diarios
Comportamiento del voltaje de los sistemas

CIME COMERCIAL S.A.
Av. Industrial 132 – ATE, Lima - Perú
Telf.: 51-1-3260601 / 2027070 /Fax.: 51-1-3264879
cime@cime.com.pe
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