Diseño y análisis de viabilidad de varios puntos de recarga de coches eléctricos respaldados por una planta fotovoltaica

El presente Trabajo Fin de Máster, enmarcado en el proyecto ENROAD (Supporting the implementation by NRAs of renewable energy technologies in road infrastructure), encaja en la descripción de un proyecto de Consultoría y Auditoría tal y como se indica en el apartado 1.5 de la normativa de escuela. S...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Martínez Olivares, Marcial Jesús
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2025
País:España
Institución:Universidad de Cantabria (UC)
Repositorio:UCrea Repositorio Abierto de la Universidad de Cantabria
Idioma:español
OAI Identifier:oai:repositorio.unican.es:10902/38484
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/10902/38484
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Energía fotovoltaica
Coche eléctrico
Pacto Verde
Sostenibilidad
Sistema eléctrico
Autoconsumo energético
Puntos de carga
Photovoltaic energy
Electric vehicle
Green Deal
Sustainability
Electrical system
CO₂ emissions
Emisiones CO₂
Energy self-consumption
Charging points
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Martínez Olivares, Marcial Jesús
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Somohano Rodríguez, Francisco M.
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Sistema eléctrico
Autoconsumo energético
Puntos de carga
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Emisiones CO₂
Energy self-consumption
Charging points
description El presente Trabajo Fin de Máster, enmarcado en el proyecto ENROAD (Supporting the implementation by NRAs of renewable energy technologies in road infrastructure), encaja en la descripción de un proyecto de Consultoría y Auditoría tal y como se indica en el apartado 1.5 de la normativa de escuela. Se desarrolla el diseño, dimensionamiento y análisis técnico–económico de una instalación fotovoltaica de 530 kWp, compuesta por 1.000 módulos solares de 530 W ubicados en Illescas (Toledo), destinada a la alimentación de una infraestructura de recarga de vehículos eléctricos situada en Leganés (Madrid), mediante el volcado y consumo de la red eléctrica. El objetivo principal del proyecto es comprobar la viabilidad de hacer frente a los problemas derivados de cubrir la demanda energética de la futura flota de vehículos eléctricos a través de una solución sostenible, eficiente y rentable económicamente, reduciendo la dependencia de la red y las emisiones de CO₂ asociadas. La infraestructura de recarga está formada por seis puntos de carga, tres de recarga rápida en corriente continua (CC) y tres de corriente alterna (CA), que permiten la recarga simultánea de toda la flota, optimizando los tiempos de disponibilidad y el rendimiento del sistema. El trabajo incluye el análisis integral del sistema eléctrico, abarcando el diseño del campo fotovoltaico, selección de inversores, protecciones, cableado y sistemas de monitorización. Se estudia además la integración con la red de distribución, aplicando modelos de autoconsumo indirecto mediante compensación. El diseño se apoya en criterios normativos vigentes como UNE y REBT, y en herramientas de simulación energética como ENROAD, obteniéndose una producción anual estimada superior a 830 MWh, con un factor de rendimiento global del 82 %. A nivel de sostenibilidad, se evalúa la huella de carbono evitada, estimando la posible reducción anual en toneladas de CO₂, así como el impacto económico del sistema mediante un análisis de rentabilidad (LCOE, VAN, TIR) y de retorno de inversión. El estudio concluye que la implantación de esta solución fotovoltaica distribuida, junto con la infraestructura de recarga inteligente, permite un modelo de movilidad eléctrica autosuficiente y sostenible, replicable en otros entornos industriales o logísticos, y alineado con los objetivos de descarbonización y eficiencia energética marcados por la Unión Europea.
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Se desarrolla el diseño, dimensionamiento y análisis técnico–económico de una instalación fotovoltaica de 530 kWp, compuesta por 1.000 módulos solares de 530 W ubicados en Illescas (Toledo), destinada a la alimentación de una infraestructura de recarga de vehículos eléctricos situada en Leganés (Madrid), mediante el volcado y consumo de la red eléctrica. El objetivo principal del proyecto es comprobar la viabilidad de hacer frente a los problemas derivados de cubrir la demanda energética de la futura flota de vehículos eléctricos a través de una solución sostenible, eficiente y rentable económicamente, reduciendo la dependencia de la red y las emisiones de CO₂ asociadas. La infraestructura de recarga está formada por seis puntos de carga, tres de recarga rápida en corriente continua (CC) y tres de corriente alterna (CA), que permiten la recarga simultánea de toda la flota, optimizando los tiempos de disponibilidad y el rendimiento del sistema. El trabajo incluye el análisis integral del sistema eléctrico, abarcando el diseño del campo fotovoltaico, selección de inversores, protecciones, cableado y sistemas de monitorización. Se estudia además la integración con la red de distribución, aplicando modelos de autoconsumo indirecto mediante compensación. El diseño se apoya en criterios normativos vigentes como UNE y REBT, y en herramientas de simulación energética como ENROAD, obteniéndose una producción anual estimada superior a 830 MWh, con un factor de rendimiento global del 82 %. A nivel de sostenibilidad, se evalúa la huella de carbono evitada, estimando la posible reducción anual en toneladas de CO₂, así como el impacto económico del sistema mediante un análisis de rentabilidad (LCOE, VAN, TIR) y de retorno de inversión. El estudio concluye que la implantación de esta solución fotovoltaica distribuida, junto con la infraestructura de recarga inteligente, permite un modelo de movilidad eléctrica autosuficiente y sostenible, replicable en otros entornos industriales o logísticos, y alineado con los objetivos de descarbonización y eficiencia energética marcados por la Unión Europea.The present Master’s Thesis, undertaken within the framework of the ENROAD project (Supporting the implementation by NRAs of renewable energy technologies in road infrastructure), falls within the scope of a Consultancy and Audit project as described in Section 1.5 of the School’s regulations. It develops the design, sizing, and technical–economic analysis of a 530 kWp photovoltaic installation, composed of 1,000 solar modules of 530 W, located in Illescas (Toledo), intended to supply an electric vehicle charging infrastructure situated in Leganés (Madrid) through the injection into and consumption from the electricity grid. The main objective of the project is to assess the feasibility of addressing the challenges associated with meeting the energy demand of a future electric vehicle fleet by means of a sustainable, efficient, and economically viable solution, thereby reducing dependence on the grid and the associated CO₂ emissions. The charging infrastructure consists of six charging points—three direct current (DC) fast chargers and three alternating current (AC) chargers—allowing the simultaneous charging of the entire fleet and optimising system performance and vehicle availability times. The thesis includes a comprehensive analysis of the electrical system, covering the design of the photovoltaic field, inverter selection, protection systems, cabling, and monitoring systems. It also examines integration with the distribution network, applying indirect self-consumption models through compensation mechanisms. The design is supported by current regulatory standards such as UNE and REBT, and by energy simulation tools such as ENROAD. The installation is estimated to achieve an annual energy yield exceeding 830 MWh, with an overall performance ratio of 82%. From a sustainability perspective, the avoided carbon footprint is assessed, estimating the potential annual reduction in CO₂ emissions, as well as the economic impact of the system through a profitability analysis (LCOE, NPV, IRR) and investment payback period. The study concludes that the implementation of this distributed photovoltaic solution, together with the intelligent charging infrastructure, enables a self-sufficient and sustainable electric mobility model, which can be replicated in other industrial or logistics environments and is aligned with the European Union’s decarbonisation and energy efficiency objectives.Máster en Ingeniería IndustrialMañana Canteli, MarioSomohano Rodríguez, Francisco M.Universidad de Cantabria20252025-11-21master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesishttps://hdl.handle.net/10902/38484reponame:UCrea Repositorio Abierto de la Universidad de Cantabriainstname:Universidad de Cantabria (UC)Españolspaopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:repositorio.unican.es:10902/384842026-06-02T12:39:31Z
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