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PLANTA SOLAR FOTOVOLTAICA PARA EXPLOTACIÓN AGROVOLTAICA

Modelo de utilidad por "PLANTA SOLAR FOTOVOLTAICA PARA EXPLOTACIÓN AGROVOLTAICA"

Este registro ha sido solicitado por

COMPAÑÍA ESPAÑOLA DE PETRÓLEOS, S.A.

a través del representante

JUAN ARIAS SANZ

Contacto
 
 
 




  • Estado: Vigente
  • País:
  • España 
  • Fecha solicitud:
  • 25/10/2023 
  • Número solicitud:
  • U202331891 

  • Número publicación:
  • ES1305546 

  • Fecha de concesión:
  •  

  • Inventores:
  • Persona física 

  • Datos del titular:
  • COMPAÑÍA ESPAÑOLA DE PETRÓLEOS, S.A.
  • Datos del representante:
  • Juan Arias Sanz
     
  • Clasificación Internacional de Patentes:
  • H02S 20/10,H02S 20/32,H02S 40/20 
  • Clasificación Internacional de Patentes de la publicación:
  • H02S 20/10,H02S 20/32,H02S 40/20 
  • Fecha de vencimiento:
  •  
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Reivindicaciones:
+ ES-1305546_U1. Planta solar fotovoltaica (1) apta para su disposición en un terreno (15) cultivable, donde dicho terreno cultivable comprende una pluralidad de invernaderos (2) dispuestos en una o más filas, donde la planta solar fotovoltaica (1) comprende: - Una pluralidad de paneles solares bifaciales (3) agrupados en una pluralidad de agrupaciones: - Una pluralidad de estructuras portantes (4) adaptadas para soportar la pluralidad de paneles solares bifaciales (3) en el terreno cultivable; donde la pluralidad de paneles solares bifaciales (3) están ubicados entre filas adyacentes de dicha pluralidad de invernaderos (2); y donde se verifica la siguiente relación entre la altura de los paneles solares bifaciales (3) y la altura máxima de los invernaderos (2), {IMAGEN-01}, siendo hINV la altura máxima de los invernaderos (2) y hFV la altura máxima de los paneles solares bifaciales (3). 2. Planta solar fotovoltaica (1) según la reivindicación anterior, donde uno o más de los paneles solares bifaciales (3) son transparentes. 3. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde al menos una de las estructuras portantes (4) de los paneles solares bifaciales (3) está seleccionada del grupo formado por: - estructura portante fija vertical; y/o - estructura portante fija mono-poste inclinada entre 20° y 40° respecto al terreno (15). 4. Planta solar fotovoltaica (1) según la reivindicación anterior, donde al menos una de las estructuras portantes (4) es una estructura portante móvil. 5. Planta solar fotovoltaica (1) según la reivindicación 4, donde al menos una de las estructuras portantes (4) es móvil y regulable en inclinación y/o ajustable en orientación respecto al terreno (15) cultivable. 6. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones 3 o 5, donde al menos una de las estructuras portantes (4) móviles es un seguidor de uno o dos ejes. 7. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde al menos una de las estructuras portantes (4) de la pluralidad de paneles fotovoltaicos bifaciales (3) comprende una porción fija (4.1) anclada en el terreno cultivable. 8. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una o más turbinas mini-eólicas (5) dispuestas en al menos una de las filas de invernaderos (2). 9. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los paneles solares bifaciales (3) están dispuestos sustancialmente en vertical. 10. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un centro de transformación (6) que a su vez comprende uno o más transformadores de potencia (16). 11. Planta solar fotovoltaica (1) según la reivindicación anterior, que comprende: - una pluralidad de inversores (8), conectados a las agrupaciones de paneles solares bifaciales (3), estando configurados dichos inversores (8) para convertir corriente continua generada por los paneles solares bifaciales (3) en corriente alterna; - una pluralidad de protecciones de corriente alterna (9) conectadas a la pluralidad de inversores (8) mediante una pluralidad de cableados (10.1) de baja tensión en corriente alterna, estando configuradas dichas protecciones de corriente alterna (9) para limitar sobretensiones en la corriente alterna generada en los inversores (8); y - una pluralidad de cableados (10) de baja tensión en corriente continua, interconectando los paneles solares bifaciales (3) y los inversores (8), así como interconectando los paneles solares bifaciales (3) entre sí; y donde adicionalmente: - la pluralidad de protecciones de corriente alterna (9) están conectadas al uno o más transformadores de potencia (16) del centro de transformación (6) a través de la pluralidad de cableados (10.1) de baja tensión en corriente alterna; y - los uno o más transformadores de potencia (16) están conectados a una red de distribución eléctrica (11) a través de una pluralidad de cableados de media tensión (7) o de alta tensión. 12. Planta solar fotovoltaica (1) según la reivindicación anterior, que adicionalmente comprende: - una pluralidad de turbinas mini-eólicas (5) interconectadas entre sí; y - una o más protecciones de corriente alterna (9) adicionales conectadas con la pluralidad de turbinas mini-eólicas (5), donde dichas protecciones de corriente alterna (9) interconectan la pluralidad de turbinas mini-eólicas (5) y el centro de transformación (6). 13. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende uno o más equipos de medición medioambientales (12) escogidos del grupo formado por: un sensor de temperatura ambiental, un sensor de humedad relativa del entorno, un sensor de irradiancia horizontal, un sensor de irradiancia coplanar respecto al menos uno de los paneles solares bifaciales (3), un anemómetro, un sensor de dirección del viento, o un sensor de precipitación. 14. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un sistema de control de producción (13), dicho sistema de control de producción (13) que comprende a su vez uno o más de los siguientes sensores de monitorización del funcionamiento de la planta solar fotovoltaica (1): - sensor de temperatura de la superficie de los paneles fotovoltaicos, - sensor de medida de tensiones, corrientes y/o potencias de corriente continua generadas por cada agrupación; - sensor de medida de potencia instantánea de corriente alterna total generada por la planta solar fotovoltaica (1): - sensor de medida de energía activa de corriente alterna total generada por la planta solar fotovoltaica (1); - sensor de medida de factor de potencia. 15. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde: - la altura de los invernaderos (2) está comprendida entre 2-3 metros; y/o - la separación entre agrupaciones adyacentes de paneles solares bifaciales (3) está comprendida en el rango 5-10 metros; y/o - la altura máxima de las estructuras portantes (4) de los paneles solares bifaciales (3) no supera los 1.5-3 metros. 16. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cada agrupación de paneles solares bifaciales (3) comprende entre 10-30 paneles. 17. Planta solar fotovoltaica (1) según la reivindicación 9, donde la orientación de los paneles solares bifaciales (3) verticales es Este-Oeste. 18. Planta solar fotovoltaica (1) según la reivindicación 9 donde la orientación Norte-Sur o Este-Oeste de los paneles solares bifaciales (3) es ajustable. 19. Planta solar fotovoltaica (1) según las reivindicaciones 1-9, donde los paneles solares bifaciales (3) están conectados directamente a un módulo de almacenamiento de energía. 20. Planta solar fotovoltaica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la estructura portante es fija y comprende un anclaje (14) compartido por al menos uno de los invernaderos (2) y al menos uno de los paneles solares bifaciales (3). 21. Planta solar fotovoltaica (1) según la reivindicación anterior donde el anclaje (14) es de acero.

Los productos y servicios protegidos por este registro son:
H02S 20/10 - H02S 20/32 - H02S 40/20

Descripciones:
+ ES-1305546_U PLANTA SOLAR FOTOVOLTAICA PARA EXPLOTACIÓN AGROVOLTAICA OBJETO DE LA INVENCIÓN El objeto inventivo pertenece al campo de los paneles solares de tipo fotovoltaico para la obtención de energía solar. En particular, esta invención se refiere a una planta solar fotovoltaica adaptada para su uso en explotaciones agrovoltaicas (aquellas que combinan la producción agrícola y ganadera junto con la producción de energía fotovoltaica) , la cual alberga una pluralidad de paneles fotovoltaicos bifaciales, instalados en posición vertical formando el equivalente a un vallado, que estarían dispuestos entre las hileras de los invernaderos, con el fin de minimizar el sombreado generado en el terreno de la explotación agrovoltaica, así como evitar la competencia por el suelo disponible entre la instalación agrícola y la fotovoltaica. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En lo que respecta a las estructuras de soporte usadas en las instalaciones para la generación de energía solar fotovoltaica, se pueden encontrar dos grandes grupos y son las estructuras fijas y los sistemas de seguidores (esto es, con capacidad de seguimiento de la posición del sol) . Asimismo, se conocen los paneles solares bifaciales, que pueden captar energía solar tanto en su cara frontal (aprovechando la radiación solar directa) como en la posterior (por ejemplo, por reflexión de radiación procedente del terreno, albedo, o de objetos cercanos) . Es decir, los paneles bifaciales son capaces de captar más energía, a partir de la luz difusa que llega a la cara posterior de los mismos, incrementando la eficiencia del sistema. En la actualidad, en el campo de las explotaciones agrovoltaicas, se conoce el uso de paneles solares fotovoltaicos elevados sobre estructuras de soporte fijas, de modo que los módulos fotovoltaicos quedan dispuestos a varios metros de altura. El objetivo de esta configuración es que bajo los paneles quede espacio suficiente para se puedan desempeñar las labores agrícolas y/o ganaderas (circulación de vehículos y ganado, así como el aprovechamiento del terreno para plantaciones) . En otros casos, los paneles solares son fijados sobre las estructuras de los invernaderos de la explotación agrovoltaica, siempre que estos permitan las cargas necesarias. Así, en el estado de la técnica se conocen instalaciones fotovoltaicas sobre las cubiertas de los invernaderos, siendo estos permanentes. También se conocen instalaciones fotovoltaicas instaladas en suelo agrícola, combinadas con cultivos compatibles a la intemperie. No obstante, al emplazar los paneles solares o módulos fotovoltaicos sobre los invernaderos, estos disminuyen la cantidad de radiación que reciben los cultivos (por las sombras ocasionadas) , por lo que disminuyen el rendimiento de los terrenos cultivables. Por tanto, y de acuerdo a lo expuesto anteriormente, es conocido en el estado de la técnica el problema técnico de la existencia de sombras en aquellas explotaciones agrovoltaicas, cuando se trata de reutilizar el terreno bajo los paneles solares. Se hace evidente pues, la necesidad de una solución técnica que permita evitar estos problemas de sombreado cuando se quiere utilizar un terreno para una explotación agrovoltaica. En otras palabras, es imprescindible disminuir el sombreado generado por los paneles solares sobre el terreno, a fin de no perjudicar a la producción agrícola (principal uso del suelo) y al mismo tiempo, maximizar la producción eléctrica que los paneles solares instalados puedan generar, para apoyar la transición energética hacia el uso de fuentes de origen renovables. La solución a este problema técnico es proporcionada por la planta solar fotovoltaica de la presente invención, en la que se combinan varios conceptos existentes como el uso de paneles bifaciales, estructuras fijas verticales, así como soluciones de integración con los invernaderos objeto de la presente invención, que faciliten su instalación y su operación en el día a día de las labores agrícolas. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Como se indicó en la sección anterior, las instalaciones fotovoltaicas convencionales generan sombra, la cual disminuye de forma crítica el rendimiento agrícola de los cultivos. Además, el aprovechamiento del espacio en las configuraciones fotovoltaicas para explotaciones agrovoltaicas convencionales no es el óptimo, ya que sobre el terreno hay que instalar tanto las estructuras de recubrimiento y soporte para los invernaderos de cultivos como las estructuras portantes que requieren los paneles solares para su instalación. La presente invención propone una solución a los problemas anteriores mediante la planta solar fotovoltaica según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes 2-21 se definen realizaciones preferidas de esta planta solar fotovoltaica. La invención proporciona una planta solar fotovoltaica apta para su disposición en un terreno cultivable, donde dicho terreno cultivable comprende una pluralidad de invernaderos dispuestos en una o más filas, donde la planta solar fotovoltaica comprende: - Una pluralidad de paneles solares bifaciales agrupados en una pluralidad de agrupaciones; - Una pluralidad de estructuras portantes adaptadas para soportar la pluralidad de paneles solares bifaciales en el terreno cultivable; donde la pluralidad de paneles solares bifaciales están ubicados entre filas adyacentes de de dicha pluralidad de invernaderos; y donde se verifica la siguiente relación entre la altura máxima de los paneles solares bifaciales y la altura máxima de los invernaderos, 0.8 < hINV < 0.9, siendo hINV la altura máxima de los invernaderos y hFV la altura máxima de los paneles solares bifaciales. En el contexto de esta invención, una "agrupación" o "cadena" de paneles solares se entenderá como sinónimo de "string", término habitualmente empleado en este campo técnico para denotar paneles solares interconectados en serie. En la relación de alturas de la invención, se ha considerado que la altura máxima de los paneles solares bifaciales se ha medido una vez están instalados en su respectiva estructura portante. También se considera que la altura máxima de los invernaderos se ha medido una vez instalado en una estructura de suportación. Ventajosamente, gracias a la relación entre la altura de los paneles solares bifaciales y la altura máxima de los invernaderos de la planta solar fotovoltaica de la invención, se minimizan el número y la amplitud de las sombras generadas por dichos paneles, lo que evita significativamente la afectación negativa del crecimiento de los cultivos debido a las sombras. De esta manera, no se perjudica al rendimiento de la producción agrícola de la explotación agrovoltaica. Como es habitual en este campo técnico, se entenderá por string a un conjunto de paneles solares fotovoltaicos conectados en serie. Las estructuras de soporte de los paneles solares bifaciales de la presente invención tienen las funciones principales de proporcionales una inclinación y orientación adecuadas para obtener un máximo aprovechamiento de la energía solar incidente. Preferiblemente, estas estructuras de soporte van con perforación o hincado al terreno, sin hacer uso de zapatas de hormigón para su fijación. El objeto de la invención favorece la compatibilidad del uso del terreno destinado a cultivo con la generación eléctrica, es decir, está adaptada para su uso en explotaciones agrovoltaicas. Así, la invención favorece la integración de la agricultura y la producción de energía eléctrica, de modo que tanto la producción agrícola como la cantidad de energía generada son optimizadas gracias a las propiedades y distribución de los paneles fotovoltaicos, ubicados entre los invernaderos de cultivos de la explotación agrovoltaica. Los paneles solares se colocan en hileras, en los espacios entre invernaderos. De esta manera, se maximiza el aprovechamiento del terreno, al usar un espacio que no es empleado para el cultivo. La relación entre la altura máxima de los paneles fotovoltaicos y la altura máxima de los invernaderos asegura que haya una altura suficiente para permitir la correcta ventilación de los cultivos, mientras que se minimiza de forma significativa la sombra proyectada sobre los alrededores del terreno cultivable. En una realización preferente, los strings de la planta solar fotovoltaica están conectados a inversores continua/alterna (CC/CA) . En una realización preferente de la planta fotovoltaica, uno o más de los paneles solares bifaciales son transparentes. Se entenderá que los paneles son transparentes cuando presenten, al menos, una transmitancia superior al 30 %. Ventajosamente, los paneles solares transparentes permiten minimizar la sombra proyectada sobre los cultivos, no interfiriendo en su crecimiento. En algunas realizaciones de la planta solar fotovoltaica, los paneles solares bifaciales comprenden células fotovoltaicas de silicio monocristalino de alta eficiencia. Ventajosamente, este tipo de células son capaces de producir energía con bajos índices de radiación solar. En otra realización, al menos una de las estructuras portantes de los paneles solares bifaciales está seleccionada del grupo formado por: - Estructura portante fija vertical; y/o - estructura portante fija mono-poste inclinada entre 20° y 40° respecto al terreno. Por ejemplo, la estructura portante puede ser un mástil fijo vertical o una marquesina. Alternativamente, la estructura portante puede ser un soporte inclinado formando un ángulo sustancialmente distinto de 90° respecto al terreno. En realizaciones aún preferentes, la estructura portante fija mono-poste está inclinada entre 30° y 40° respecto al terreno. El ángulo de inclinación óptimo dependerá de la ubicación de la planta solar fotovoltaica. En una realización preferente de la planta solar fotovoltaica, al menos una de las estructuras portantes es una estructura portante móvil. Cuando los paneles están dispuestos sobre estructuras portantes móviles, llamadas seguidores o trackers, estos pueden mover en inclinación y orientarse acimutalmente, de tal forma que permita hacer seguimiento de la posición del sol, independientemente de la estación del año. Los seguidores están diseñados para minimizar el ángulo de incidencia entre los rayos solares y el plano del panel bifacial. En el ámbito de la presente invención, se entenderá que un panel es "orientable" cuando se pueda ajustar acimutalmente (0°-360°) para el seguimiento del sol. La "orientación", por tanto, hará referencia al seguimiento del ángulo de acimut del panel. El acimut solar es el ángulo que forma la dirección sur con la proyección horizontal del sol, hacia el norte por el noreste o por el noroeste, considerando la orientación sur con 0°, y considerando los ángulos entre el sur y el noreste negativos y entre el sur y el noroeste positivos. Por otro lado, la "inclinación" del panel hará referencia a su disposición angular respecto al Ecuador. Por ejemplo, en España, la inclinación suele ser de unos 30°, no obstante, esta se podrá ajustar según la ubicación exacta de la planta solar fotovoltaica. Así, los paneles solares bifaciales "verticales" no tienen "inclinación", sino "orientación" (o acimut) . Se entenderá que la estructura portante es fija cuando, durante el normal funcionamiento de la misma, mantiene los paneles solares bifaciales en una misma inclinación previamente definida, por ejemplo, mediante la realización de un estudio técnico. Es decir, los paneles solares bifaciales se instalan con una determinada inclinación predeterminada. Esta configuración es sencilla y facilita la instalación de los paneles solares, así como requiere un menor mantenimiento. Además, las estructuras fijas proporcionan a los paneles solares fotovoltaicos una inclinación estable, en función de la latitud de la zona geográfica donde van a ser instalados. En otra realización particular, al menos una de las estructuras portantes es móvil y regulable en inclinación y/o ajustable en orientación respecto al terreno cultivable. En una realización más preferente, al menos una de las estructuras portantes móviles es un seguidor de uno o dos ejes. Ventajosamente, en esta realización se puede ajustar inicialmente la orientación de los paneles para obtener una mayor producción de energía. En otra realización particular de la planta solar fotovoltaica, al menos una de las estructuras portantes de la pluralidad de paneles fotovoltaicos bifaciales comprende una porción fija anclada en el terreno cultivable. En algunas realizaciones, la porción fija está enterrada en dicho terreno cultivable. En realizaciones preferentes, la planta solar fotovoltaica comprende adicionalmente una o más turbinas mini-eólicas dispuestas en al menos una de las filas de invernaderos. Estas realizaciones preferentes de la invención constituyen, generando lo que se denomina instalaciones hibridas, al combinar la contribución fotovoltaica y la eólica. Se entenderá por turbina mini-eólica a aquella que comprende aerogeneradores de potencia inferior a los 100 kW. Ventajosamente, el número y distribución de las turbinas mini-eólicas pueden adaptarse según las necesidades energéticas del terreno. Además, la tecnología minieólica puede integrarse con facilidad con instalaciones fotovoltaicas. La electricidad producida por el conjunto de las una o más turbinas mini-eólicas se adiciona directamente a la electricidad producida por los paneles solares bifaciales. Por ejemplo, esta energía puede exportarse a la red, obteniendo unos beneficios económicos por ello, pero también puede ser almacenada en una batería para su posterior distribución a un centro de transformación, o bien ser empleada en tareas de mantenimiento de los cultivos, cuando el recurso solar o eólico, no están disponibles. En esta realización, al operar en corriente continua (CC) tanto los paneles solares como la batería, no se requieren ni convertidores ni transformadores, lo que evita que se desperdicie energía por las pérdidas de la conversión CC-AC. De esta manera, la energía eléctrica que se obtiene de las turbinas eólicas contribuye de manera auxiliar a la producción de los paneles solares, haciendo la instalación fotovoltaica hibridada de la presente invención más autosostenible y reforzando su carácter ecológico. Preferiblemente, la instalación de los mini-generadores eólicos seguirá un criterio de no interferencia en dos aspectos: a) en altura, para dar seguridad a las personas y para no dañar los invernaderos existentes y b) en distancia, para no generar efectos estela ni turbulencias. En realizaciones particulares de la planta solar fotovoltaica, los paneles solares bifaciales están dispuestos sustancialmente en vertical. A lo largo de la presente descripción, se entenderá que un panel está dispuesto sustancialmente en vertical cuando sea perfectamente perpendicular al terreno sobre el que se erige o esté inclinado respecto a dicho terreno un ángulo de 90°±5°. Asimismo, horizontal se referirá a un panel dispuesto perpendicular a la orientación vertical. En lo que respecta a los sensores de irradiancia horizontal, el término "horizontal" hace referencia a que la medición de irradiancia tiene lugar en un plano paralelo sustancialmente al terreno donde se erigen los paneles solares. En algunas realizaciones, los invernaderos son removibles conforme a las necesidades y labores agrícolas de limpieza y aireado del suelo, entre una campaña de cultivo y la siguiente. En otras ocasiones, los invernaderos son permanentes, sin necesidad de desmantelamiento. En esta configuración, los invernaderos son preferiblemente permanentes. En realizaciones particulares, la planta solar fotovoltaica comprende un centro de transformación que a su vez comprende uno o más transformadores de potencia. El centro de transformación interconecta los paneles solares a la red de distribución eléctrica de media tensión o de alta tensión. Dado que los paneles solares generan electricidad en forma de corriente continua (CC) , para su distribución a la red eléctrica previamente se requiere una conversión a corriente alterna (CA) , lo cual es realizado por los inversores, en el centro de transformación, así como un transformador elevador de la tensión de salida de la instalación para adecuarla al voltaje de la red eléctrica. Una vez hecha la conversión, la energía puede ser distribuida a un centro de media tensión (MT) o alta tensión y de ahí al resto de la red eléctrica. El centro de transformación comprende transformadores de potencia. Los centros de transformación se montan sobre una bancada solidaria al transformador. Gracias a los transformadores de potencia la tensión de la energía recolectada del campo solar se incrementa a una potencia más elevada con el propósito de facilitar la evacuación de la energía generada a la red de distribución, ya sea en Media Tensión o Alta Tensión. En realizaciones preferentes de la planta solar fotovoltaica, dicha planta solar fotovoltaica comprende: - una pluralidad de inversores, conectados a las agrupaciones de paneles solares bifaciales, estando configurados dichos inversores para convertir corriente continua generada por los paneles solares bifaciales en corriente alterna; - una pluralidad de protecciones de corriente alterna conectadas a la pluralidad de inversores mediante una pluralidad de cableados de baja tensión en corriente alterna, estando configuradas dichas protecciones de corriente alterna para limitar sobretensiones en la corriente alterna generada en los inversores; y - una pluralidad de cableados de baja tensión en corriente continua, interconectando los paneles solares bifaciales y los inversores, así como interconectando los paneles solares bifaciales entre sí; y donde adicionalmente: - la pluralidad de protecciones de corriente alterna están conectadas al uno o más transformadores de potencia del centro de transformación a través de la pluralidad de cableados de baja tensión en corriente alterna; y - los uno o más transformadores de potencia están conectados a una red de distribución eléctrica a través de una pluralidad de cableados de media tensión o de alta tensión. Los inversores de string comprenden protecciones de corriente continua. Por su parte, las protecciones de corriente alterna están configuradas para proteger a las personas y a la instalación de cualquier perturbación que se pueda producir en la red eléctrica. Los paneles solares bifaciales generan la energía como corriente continua, por ello es necesario la utilización de inversores para su conversión en alterna, que posteriormente será inyectada en la red de distribución eléctrica. Habitualmente, los centros de transformación se encuentran a una distancia moderada de los terrenos cultivables donde están los paneles solares. Por ello, es preferible evitar centralizar todos los inversores en el centro de transformación, situándolos cerca de la instalación de los paneles solares, reduciendo así las pérdidas. Por ello, en la presente invención, los inversores se disponen en el propio terreno cultivado donde se disponen los paneles solares. Los inversores de la presente invención convierten la corriente continua producida por los paneles bifaciales en corriente alterna. Además, en los inversores se agrupan igualmente los strings de paneles. Preferiblemente, los inversores de string de la presente invención comprenden los siguientes elementos: • Una o varias etapas de conversión de energía de CC (corriente continua) a CA (corriente alterna) , cada una equipada con un sistema de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) . El MPPT variará la tensión del campo CC para maximizar la producción en función de las condiciones de operación. • Componentes de protección contra altas temperaturas de trabajo, sobre o baja tensión, sobre o subfrecuencias, corriente de funcionamiento mínima, falla de red del transformador, protección anti-isla, comportamiento contra huecos de tensión, etc. Además, estos componentes de protección incluyen las protecciones para la seguridad del personal de plantilla. • Opcionalmente, un sistema de monitorización, que tiene la función de obtener, transmitir y almacenar datos relacionados con la operación del inversor (corriente, tensión, alimentación, etc.) y datos externos de la monitorización de los string en el terreno (si hay un sistema de monitorización de strings) . En otras realizaciones preferentes, la planta solar comprende adicionalmente: - una pluralidad de turbinas mini-eólicas interconectadas entre sí; y - una o más protecciones de corriente alterna adicionales conectadas con la pluralidad de turbinas mini-eólicas, donde dichas protecciones de corriente alterna interconectan la pluralidad de turbinas mini-eólicas y el centro de transformación. Por ejemplo, las protecciones de corriente alterna pueden interconectar las turbinas minieólicas con alguno de los transformadores de potencia (elevadores de tensión) . La energía obtenida eólicamente ya es obtenida como corriente alterna, así que no requiere la utilización de inversores. En realizaciones preferentes de la planta solar fotovoltaica, donde dicha planta solar fotovoltaica comprende uno o más equipos de medición medioambientales escogidos del grupo formado por: un sensor de temperatura ambiental, un sensor de humedad relativa del entorno, un sensor de irradiancia horizontal, un sensor de irradiancia coplanar respecto al menos uno de los paneles solares bifaciales, un anemómetro, un sensor de dirección del viento, o un sensor de precipitación. En realizaciones preferentes, los equipos de medición medioambiental se encuentran dispuestos en la proximidad de los paneles solares bifaciales o integrados con los mismos. El objetivo de estos equipos de medición medioambientales es el de monitorizar condiciones ambientales, por ejemplo, medir temperatura y humedad relativa, radiación solar (directa, difusa y reflejada) , radiación horizontal y albedo, velocidad y dirección del viento, y nivel de precipitaciones, entre otros parámetros. Ventajosamente, estas mediciones de parámetros físicos del entorno donde se despliega la planta solar fotovoltaica proporcionan información que permite estimar la producción de energía y permite optimizarla, así como cuantificar la influencia de la instalación solar en los cultivos y viceversa En realizaciones preferentes, la planta solar fotovoltaica comprende un sistema de control de producción, dicho sistema de control de producción a su vez comprende uno o más sensores de monitorización del funcionamiento de la planta solar fotovoltaica: - sensor de temperatura de la superficie de los paneles fotovoltaicos, - sensor de medida de tensiones, corrientes y/o potencias de corriente continua generadas por cada agrupación; - sensor de medida de potencia instantánea de corriente alterna total generada por la planta solar fotovoltaica; - sensor de medida de energía activa de corriente alterna total generada por la planta solar fotovoltaica; - sensor de medida de factor de potencia. En algunas realizaciones de la planta solar fotovoltaica, el sistema de control de producción está comprendido en el centro de transformación. Ventajosamente, estos sensores permiten obtener medidas operacionales útiles para monitorizar el funcionamiento de la planta solar fotovoltaica, permitiendo optimizar simultáneamente la generación eléctrica y la producción vegetal. En algunas realizaciones preferentes de la planta solar fotovoltaica, se verifica una o más de las siguientes condiciones: - la altura de los invernaderos está comprendida entre 2-3 metros; y/o - la separación entre agrupaciones adyacentes de paneles solares bifaciales está comprendida en el rango 5-10 metros; y/o - la altura máxima de la estructura portante de los paneles solares bifaciales no supera los 1.5-3 metros. En una realización preferente, la altura máxima de los invernaderos no exceden los 2.5 metros. En otra realización, la separación de filas adyacentes de los strings de paneles solares bifaciales es 6.5 m. En una realización aún más preferente de la invención, la altura máxima de la estructura portante de los paneles solares bifaciales no supera los 1.5-2.5 m. Esta altura máxima está es conforme a la relación de alturas: Ventajosamente, el no establecer una altura máxima excesiva en los paneles facilita el mantenimiento de los mismos por parte del operario. En realizaciones preferentes, cada agrupación de paneles solares bifaciales comprende entre 10-30 paneles. En realizaciones preferentes de la planta solar fotovoltaica, la estructura portante es fija y comprende un anclaje compartido por al menos uno de los invernaderos y uno de los paneles solares bifaciales. En una realización más preferida, dicho anclaje es de acero. Ventajosamente, una hinca para la estructura de los invernaderos también puede utilizarse para soportar la fila de paneles solares. En realizaciones particulares, sobre la estructura de soporte de los paneles bifaciales se puede acoplar un accesorio o anclaje que permita instalar sobre él, las estructuras mecánicas necesarias para la instalación de los invernaderos. Ventajosamente, la planta solar fotovoltaica según la presente invención permite aprovechar al máximo el terreno, reaprovechando las estructuras y soportes empleados de los invernaderos para montar también los paneles solares bifaciales. Así, se reduce al mínimo el impacto generado sobre los cultivos, por motivo de sombras o impedimento de la correcta ventilación. De esta forma, la generación eléctrica se puede maximizar sin poner en perjuicio la viabilidad agrícola del terreno. En otra realización de la planta solar fotovoltaica, la orientación de los paneles solares bifaciales verticales es Este-Oeste. En otra realización de la planta solar fotovoltaica, la orientación Norte-Sur o Este-Oeste de los paneles solares bifaciales es ajustable. Con anterioridad se han detallado algunas realizaciones de la invención que van interconectadas a la red eléctrica, de modo que el centro de transformación de la planta solar fotovoltaica suministra energía a la red eléctrica (por ejemplo, a un centro de distribución de media tensión) . Alternativamente, en otras realizaciones de la planta solar fotovoltaica, los paneles solares bifaciales están conectados directamente a un módulo de almacenamiento de energía. Este módulo de almacenamiento de energía puede estar centralizado en el centro de transformación, donde la energía se almacena en una batería o en otro dispositivo similar, ya sea directamente como corriente continua, o bien puede transformarse en corriente alterna. De esta manera, estas realizaciones pueden no estar conectadas a la red eléctrica, y servir para el autoconsumo. A continuación otras ventajas adicionales que proporciona la planta solar fotovoltaica de la invención: • No afectación significativa a la ventilación de los cultivos. • Mayor aprovechamiento del terreno, al que se da un doble uso, agrícola y para la producción de energía. Así, la planta solar fotovoltaica permite suministrar energía verde y ayuda a frenar la crisis climática que afecta a las propias explotaciones, y al mismo tiempo, favorece la creación de explotaciones autosostenibles. • Mayor captación de la radiación solar, gracias a la utilización de los paneles bifaciales y a la reflexión extra que los materiales de los invernaderos, generalmente plásticos semi-transparentes, que proyectan en ambas caras de los paneles solares. • Mejor aprovechamiento de las estructuras agrícolas (invernaderos, etc.) , gracias a un anclaje de los paneles compartido con el de los módulos fotovoltaicos. • Ahorro de agua de riego, ya que la planta solar fotovoltaica disminuye el estrés ultravioleta (UV) para el terreno cultivado. Además, al disponer paneles en el terreno, se minimiza la evaporación de agua, lo que contribuye al ahorro de agua. A modo de resumen, la planta solar fotovoltaica de la presente invención es capaz de aprovechar mejor el espacio donde se ubican los invernaderos, sin perjudicar el rendimiento agrícola. Aunque a lo largo de la presente descripción se ha mencionado que la explotación es agrovoltaica, la invención puede reutilizarse en todo tipo de suelos (medianas entre carreteras, etc.) . Todas las características descritas en esta memoria (incluyendo las reivindicaciones, descripción y dibujos) pueden combinarse en cualquier combinación, exceptuando las combinaciones de tales características mutuamente excluyentes. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y otras características y ventajas de la invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan. Las figuras no están a escala, siendo detalladas las dimensiones relevantes a lo largo de la descripción. Figura 1 En esta figura se ilustra una vista en perspectiva de una primera realización preferente de la invención, donde la planta solar fotovoltaica comprende paneles fotovoltaicos bifaciales dispuestos verticalmente respecto a la superficie del terreno. Figura 2 En esta figura se muestra una vista lateral de la planta solar fotovoltaica de la Figura 1, donde se muestra cómo los paneles solares verticales van intercalados entre filas de invernaderos. Figura 3 En esta figura se ilustra una vista en perspectiva de una segunda realización preferente, donde la planta solar fotovoltaica comprende paneles bifaciales montados sobre una estructura fija elevada e inclinada respecto al terreno. Figura 4 En esta figura se ilustra una vista lateral de la planta solar fotovoltaica de la Figura 3. Figura 5 En esta figura se muestra un esquema del conexionado eléctrico de la planta solar fotovoltaica, donde se indican las agrupaciones de los strings de paneles, así como las interconexiones con el centro de transformación y la red de distribución eléctrica. Figura 6 En esta figura se ilustra una vista lateral de otra realización de la invención, donde invernaderos adyacentes están interconectados con un anclaje compartido, que también los une los paneles solares. Figura 7 En esta figura se ilustra una vista de otra realización de la invención, particularmente de una instalación híbrida. Figura 8 En esta figura se muestra una vista en perspectiva de otra realización de la invención, similar a la de la Figura 1, pero que comprende también turbinas minieólicas. Figura 9 En esta figura se muestra un esquema del conexionado eléctrico de la planta solar fotovoltaica, similar al de la Figura, pero incorporando también las turbinas minieólicas y su conexión con el centro de transformación. A lo largo de las figuras se utilizan las siguientes referencias numéricas: EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A continuación se describen realizaciones preferentes de la invención, no limitantes del alcance de la misma. La Figura 1 muestra un esquema de la planta solar fotovoltaica (1) , la cual está dispuesta en un terreno cultivable donde se ubican una pluralidad de invernaderos (2) temporales distribuidos en una pluralidad de filas. En esta realización, la planta solar fotovoltaica (1) está integrada sobre un terreno con uso agrícola. La energía de la planta solar fotovoltaica (1) es producida gracias a una pluralidad de paneles solares bifaciales (3) , que en esta realización son paneles verticales (dispuestos ustancialmente perpendicular al terreno (15) ) , tal y como se muestra en la Figura 1. Los paneles solares bifaciales (3) están soportados sobre el terreno (15) mediante una estructura portante (4) , en este caso, una estructura fija. Los paneles solares bifaciales (3) están distribuidos en strings y están, en la Figura 1, alineados con las filas de invernaderos (2) . El aprovechamiento de los espacios entre filas de invernaderos permite optimizar el espacio disponible. Como se observa también en la Figura 1, en algunas filas entre invernaderos se ubican también unos inversores (8) , alineados con cada string de paneles solares fotovoltaicos (3) . La funcionalidad de estos inversores se detallará más adelante. La Figura 2 muestra una vista lateral de la planta solar fotovoltaica (1) de la Figura 1. En esta realización, se verifica la siguiente relación entre la altura de los paneles solares bifaciales (hFv) y la altura de los invernaderos (h/Nv) : Al ser verticales los paneles solares bifaciales (3) , la sombra que arrojan sobre los invernaderos (2) es menor, por lo que no afecta negativamente al crecimiento de los cultivos en dichos invernaderos (2) . En este caso, la altura de los invernaderos es 2.5 m y la altura máxima de los paneles solares bifaciales (3) ; y la altura de los inversores (8) es de 1.7 m. Asimismo, la distancia entre string consecutivos es de 6.5 m, para este ejemplo en particular. Las Figuras 3 y 4 muestran otra realización preferente de la planta solar fotovoltaica (1) , similar a la de las Figuras 1 y 2, si bien ahora los paneles solares bifaciales (3) no son verticales, sino que están inclinados respecto al terreno (15) sobre el que se disponen, montados sobre una estructura portante (4) fija mono-poste, sobre los invernaderos. La Figura 5 ilustra en más detalle el conexionado eléctrico de algunas realizaciones de la planta solar fotovoltaica (1) de la presente invención. En este caso, la planta solar fotovoltaica (1) comprende una pluralidad de paneles fotovoltaicos bifaciales (3) agrupados en varios strings (en este caso, 3 strings dispuestos en el terreno (15) ) . Los strings de paneles fotovoltaicos bifaciales (3) están conectados entre sí mediante un cableado de baja tensión (10) . Como se observa en la Figura 5, los principales elementos de esta realización la planta solar fotovoltaica (1) son: - Paneles solares bifaciales (3) , que convierten la radiación solar en corriente continua (CC) . - Estructuras de soporte (4) , no mostradas en la figura, que soportan y orientan los paneles solares bifaciales (3) . En aquellas realizaciones donde las estructuras de soporte (4) son seguidores, estos permiten optimizar el ángulo de incidencia entre los rayos solares y la superficie de los paneles solares bifaciales (3) durante el día. - Inversores (8) de strings, que convierten la corriente continua (CC) generada por los paneles solares bifaciales (3) del campo solar en corriente alterna (CA) adecuada para la evacuación de la energía a la red de distribución eléctrica (11) . Los inversores (8) están distribuidos en el propio terreno (15) . En una realización, se dispone un inversor (8) para cada string de paneles solares bifaciales (3) . - Protecciones de CA (9) , que interconectan la salida de los inversores (8) de strings y la entrada en el centro de transformación (6) . - Cableado de baja tensión en corriente continua (10) , para la interconexión de los paneles solares bifaciales (3) , su agrupación entre sí para formar strings y su interconexión con los inversores (8) . Asimismo, se usa cableado de baja tensión en corriente alterna (10.1) para la interconexión de la salida de las protecciones de CA (9) y el centro de transformación (6) . - Centro de transformación (6) , donde se alojan: uno o más transformadores de potencia (16) , así como un sistema de control de protección (13) , el cableado de media tensión (7) para poder conectar el centro de transformación (6) con la red de distribución eléctrica (11) y los equipos de medición (no mostrados en la figura, pero que comprenden sensores de monitorización del funcionamiento de la planta solar fotovoltaica) . Los transformadores de potencia (16) , que elevan el nivel de tensión de baja tensión (BT) a media tensión (MT) . Una vez elevada, la energía se inyecta como media tensión a la red de distribución eléctrica (11) a través del cableado de media tensión (7) . - Cableado de media tensión (7) , empleado para las interconexiones entre el centro de transformación (6) y la evacuación final hacia la red de distribución eléctrica (11) , ya que la realización de la planta solar fotovoltaica (1) de la Figura 5 está destinada a inyectar la energía eléctrica producida a la red eléctrica. - Equipos de medición medioambientales (12) , que pueden ser incorporados opcionalmente en algunas realizaciones de la invención. - Otros equipos (no mostrados en la Figura) , para los sistemas de protecciones e instalaciones auxiliares. Un ejemplo de panel fotovoltaico bifacial (3) adecuado para una realización particular de esta planta fotovoltaica (1) es el modelo LR5-72HND-570M, fabricado por Longi Solar. Tiene una potencia máxima de 570.0 W y la tecnología de las células es Si-mono. Algunas realizaciones preferentes de la planta solar fotovoltaica (1) (tal y como la que se ilustra en la Figura 5) comprenden uno o más equipos de medición medioambientales (12) . Por ejemplo, estos equipos de medición medioambientales (12) comprenden sensores de condiciones del entorno que pueden estar unidos a los propios paneles solares bifaciales (3) . Dichos sensores (12) se interconectan con el centro de transformación (6) (por ejemplo, de manera inalámbrica) , y en este último existe un sistema de control de producción (13) que dispone de medios de procesamiento (un ordenador, tableta o similar) para almacenar y procesar los datos adquiridos por estos sensores ambientales. Por ejemplo, se puede registrar la temperatura o humedad relativas del entorno. En una realización, el sistema de control de producción (13) del centro de transformación (6) comprende un sistema SCADA (en inglés, "Supervisor y Control and Data Acquisition", correspondiente un sistema supervisión, control y adquisición de datos) que a su vez comprende uno o más sensores de medida de la operación de la planta solar fotovoltaica. Estos sensores registran datos como consumo de potencia de cargas conectadas a la red, producción energética, etc. Asimismo, estos sensores de medida también pueden enviar los datos registrados a los medios de procesamiento para su almacenamiento. La Figura 6 muestra el punto de anclaje de los invernaderos (2) y los paneles solares bifaciales (3) en otra realización preferente. En este caso, la estructura portante (4) destinada a soportar los paneles solares, puede disponer de un anclaje compartido (14) que es reemplazable/removible, y tan solo utilizarse cuando sea preciso para la instalación de los invernaderos usando el mismo anclaje. En esta realización, el anclaje compartido (14) es un arco semicircular. Preferiblemente, el anclaje compartido (14) es de acero. En la realización de la Figura 6, como se observa, la carpa o lona del invernadero (2) no llega hasta la superficie del terreno (15) , sino que se deja un hueco (de 1 m de altura aproximadamente) para facilitar la ventilación de los invernaderos (2) y evitar la aparición de hongos. En las Figuras 7 y 8 se muestra una realización de la invención, particularmente, de una instalación híbrida. Con el fin de optimizar la generación eléctrica procedente de fuentes renovables con fines agrovoltaicos, se propone la hibridación de varias tecnologías de generación compatibles, a fin de aumentar la eficiencia global del sistema y maximizar la producción eléctrica de la instalación. En esta realización, la planta solar fotovoltaica (1) comprende una o más turbinas mini-eólicas (5) . Además, el sistema de control de producción (13) (por ejemplo, un ordenador convencional o un microprocesador) está configurado para gestionar ambas instalaciones (solar y eólica) de forma combinada. Por ejemplo, en una realización más particular (no representada) , dicha planta comprende un total de 13 turbinas mini-eólicas (5) de 1 m de pala (3.2 m2 de rotor) situadas a una altura que no origine interferencia con los túneles de invernaderos (2) , aproximadamente 3.5-4 m. Finalmente, la Figura 9 muestra el conexionado eléctrico de una realización de la invención similar a la de la Figura 5, pero recogiendo además la disposición de una pluralidad de turbinas mini-eólicas (5) en el terreno (15) . Dichas turbinas mini-eólicas están interconectadas entre sí, y la salida de todas ellas va hacia una protección de CA (9) y de ahí se interconecta con el centro de transformación (6) . De esta manera, la energía generada por los paneles solares bifaciales (3) y las turbinas mini-eólicas (5) será recogida y exportada hacia el centro de transformación (6) . Aunque en la Figura 9 se emplea una única protección de CA (9) para todas las turbinas minieólicas (5) , otras realizaciones de la invención comprenden una pluralidad de protecciones de CA (9) para las turbinas mini-eólicas (5) .

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ES1305546 (05/02/2024) - U Solicitud de modelo de utilidad
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En fecha 17/01/2024 se realizó 3007_Registro contestación al suspenso en examen de oficio
En fecha 29/01/2024 se realizó Continuación del Procedimiento y Publicación Solicitud
En fecha 29/01/2024 se realizó 1110U_Notificación Continuación del Procedimiento y Publicación Solicitud
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