Diseño y viabilidad económica de una instalación fotovoltaica para autoconsumo colectivo de potencia pico 36,45 kWp con almacenamiento de 50 kWh en batería de litio de alta tensión, ubicada en el barrio Marchalenes de Valencia
[ES] El objeto del proyecto es diseñar, optimizar la operación de las alternativas y estudiar la viabilidad económica de un caso práctico de una instalación fotovoltaica conectada a la red para autoconsumo colectivo con capacidad de almacenamiento en batería de litio, ubicada en la azotea de un cole...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/175407 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/175407 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Energías renovables Fotovoltaica Autoconsumo Autoconsumo colectivo Renewable energy Photovoltaic Self-consumption Collective self-consumption FISICA APLICADA TECNOLOGIA ELECTRONICA Máster Universitario en Ingeniería Industrial-Màster Universitari en Enginyeria Industrial |
| Sumario: | [ES] El objeto del proyecto es diseñar, optimizar la operación de las alternativas y estudiar la viabilidad económica de un caso práctico de una instalación fotovoltaica conectada a la red para autoconsumo colectivo con capacidad de almacenamiento en batería de litio, ubicada en la azotea de un colegio en el barrio de Marchalenes de Valencia. La primera parte del TFM comprende el diseño y análisis de las diferentes alternativas para la instalación. Debido a las condiciones de contorno, el diseño de la instalación del campo fotovoltaico se divide en dos zonas (Oeste y Este) y para cada una de éstas se analizan 3 alternativas de diseño distintas, lo que en total son 6 alternativas. Los datos mensuales y diarios de irradiancia (global, difusa, directa y cielo despejado), de irradiación (en plano horizontal, en plano inclinado óptimo, en plano inclinado y azimuth de diseño) y de temperatura media son extraídos de PVGIS. Con dichos datos se realizará una estimación de la energía producida y del grado de autoconsumo alcanzado. Seguidamente, se analiza en el mercado actual los distintos tipos de soluciones para cada uno de los componentes y se seleccionan aquellos que se ajustan a las necesidades de las alternativas: placas solares fotovoltaicas, inversores, inversores/cargadores, baterías, estructuras de soporte, sistemas de almacenamiento de energía eléctrica, gestor inteligente de energía y monitorización, consumos inteligentes y enchufes programables, protecciones, cables... Para cada una de las 6 alternativas de forma independiente se simula la optimización de su operación. Se estima la producción de energía eléctrica (diaria, mensual y anual), la potencia instalada a la salida de los inversores y el rendimiento global de la instalación CC/CA, incluyéndose un análisis por separado de las pérdidas: por polvo, por dispersión, por reflectancia, por defecto de fabricación, por sombras generadas entre filas de módulos y por obstáculos, por orientación e inclinación, por la temperatura de célula y pérdidas por efecto Joule en el cableado. A partir de la simulación y la elaboración de 6 presupuestos de ejecución material, se estima el coste de una unidad de producción energética (€/kWh/año) de cada una de las alternativas propuestas. La selección de la solución adoptada para la instalación será la combinación de la alternativa óptima de la zona Oeste y de la zona Este, bajo los 2 criterios de decisión principales que son el menor coste de unidad de producción comentado (€/kWh/año) y la optimización de la producción planteada (kWh/m2). A dicha solución final se le realiza un estudio de cargas estructurales y de viento. La segunda parte del TFM trata sobre el reparto de la producción individualizada de los consumidores asociados y la viabilidad económica para cada uno de ellos. De acuerdo con los diferentes perfiles de consumos diarios y mensuales, cantidad de autoconsumidores y la producción anual esperada de la solución adoptada se estima la producción, el autoconsumo, el almacenamiento de energía por baterías y el excedente en términos horario, diario, mensual y anual neto individualizado como pide el Real Decreto-Ley 244/2019, de 5 de abril. Cabe decir que interesan dos perfiles de consumidores, un tipo de perfil cuya residencia permanece habitada durante todo el año y otro perfil cuya residencia no está habitada durante el verano. Es interesante porque con los coeficientes dinámicos es posible ceder producción individualizada a otros asociados cuando no se necesita y mejorar la eficiencia. Por otro lado, a partir de los ¿hipotéticos¿ excedentes horarios netos individualizados, se define la capacidad de almacenamiento de las baterías de litio necesaria para optimizar el suministro eléctrico de origen fotovoltaico en horas nocturnas. Finalmente, con los datos energéticos individualizados calculados se estudia la viabil |
|---|