Diseño de sistema híbrido basado en energía solar PV con almacenamiento en baterías: aplicación a la enseñanza de Microrredes Eléctricas utilizando Microsoft Excel

Abstract

[EN] In one of the laboratory practices of the electrical smart-grids course, the design of a microgrid (PV and battery system) is requested. Currently, to make thas kind of design there are software used by companies, such as the PVSyst for designing or Homer to carry out economic analysis. These tools, although useful, have a high cost and, as usual in computer programs, have limitations when it is required to modify the method used to carry out calculations. The design could also be carried out manually, but it is a very laborious procedure and mistakes can be made during the calculations. This document explains and uses a methodology to design a 12 kW power generation system through a viable tool used by students during their studies, such as Microsoft Excel. As a result, the design of the proposed system is obtained, which includes the selection and sizing of the solar panels, inverters, and batteries, as well as the integration of the components in the entire system.

[ES] En una de las prácticas de la asignatura Redes eléctricas inteligentes del Máster Universitario en Tecnología Energética para Desarrollo Sostenible de la UPV, se pide realizar el diseño de una microrred con un sistema solar PV y almacenamiento en baterías. Actualmente para realizar dicho diseño existen programas informáticos utilizados a nivel empresarial, como el PVSyst o el SAM, para el caso del diseño o Homer para llevar a cabo el análisis económico. Estas herramientas, aunque útiles, tienen un coste elevado y, como es habitual en programas informáticos, tienen limitaciones a la hora de modificar el método a utilizar. Al introducir los cálculos en MS Excel por sí mismo, comparado con softwares, se mejora el aprendizaje de los estudiantes. También se podría realizar el diseño de forma manual, pero es un procedimiento muy laborioso y se pueden cometer errores durante la realización de los cálculos. En este documento se explica y utiliza una metodología innovadora para realizar el diseño de un sistema de generación de energía de 12 kW, a través de una herramienta viable y utilizada por los estudiantes durante sus estudios como es el caso de Microsoft Excel. Como resultado de aplicar la innovación, el estudiante obtiene el diseño del sistema propuesto, el cual incluye la selección y el dimensionamiento de los paneles solares, inversores y baterías, así como la integración de todos los componentes en el sistema. Mediante este diseño el estudiante desarrolla las competencias transversales UPV 1 a 5 y 9.