Diseño de un sistema solar fotovoltaico: Aplicación a un edificio público con una demanda pico de 42 KW ubicado en un entorno urbano

Abstract

[ES] En el presente proyecto se lleva a cabo el diseño de una instalación solar fotovoltaica con el objetivo de suministrar energía eléctrica a un edificio con una demanda pico de 42 kW y, de esta forma, cubrir en medida de lo posible un consumo eléctrico anual de en torno a los 36 MWh. El diseño de la instalación se realiza para un edificio público ubicado en un entorno urbano, por lo que se analiza la viabilidad de este tipo de instalaciones dentro de una ciudad y se realiza un estudio para determinar el tamaño de la instalación y que modalidad de autoconsumo de los disponibles en la regulación actual conviene adoptar. En este caso se ha concluido que la mejor opción es la de autoconsumo con excedentes y acogida a compensación.

En primer lugar, se determina el recurso solar disponible en el emplazamiento seleccionado y se elabora el estudio de las posibles sombras que puedan proyectarse sobre la superficie donde se ubicará la instalación fotovoltaica. Para ello, se realiza una estimación de pérdidas por sombras.

El diseño se realiza para todos los elementos que componen la instalación y, por tanto, incluye la selección, cantidad y dimensionado de los módulos fotovoltaicos, los inversores de conexión a red, estructuras soporte, sistemas de monitorización, etc. Además, se seleccionan las protecciones eléctricas y conductores que aseguren la protección de las personas y de los equipos conectados.

El diseño se ha realizado con la ayuda de programas tales como PVSyst, PVGIS y CE3X.

Por último, se realiza un análisis económico de la instalación, teniendo en cuenta la normativa vigente para instalaciones de autoconsumo, que a fecha de realización de este proyecto es el Real Decreto 244/2019. Para completar la viabilidad del proyecto se incluye un balance medioambiental de la instalación.

[EN] The following project develops the design of a photovoltaic solar installation with the objective of supplying a building with electric energy meeting a peak demand of 42kW, and therefore cover, if possible, an annual electrical consumption of around 36MWh. The design of this installation is to be housed in a public building located in an urban environment, therefore, the viability of this type of facilities within a city will need to be analyzed and a study to determine the size of the installation and which form of self-consumption amongst the available in the current regulation is advisable to take. In this case, it¿s been concluded that the best option is the self-consumption with surplus and invoked to compensation.

First, the availability of solar resources at the selected installation site will be determined and the shadows that are projected on the surface where the photovoltaic installation will be placed. For this, an estimation of losses by shadows will be made. The design is carried out for all the elements that make up the installation and, hence, it includes the selection, quantity and measuring of the PV modules, network connection, support structures, systems of monitoring, etc. Furthermore, the electrical and conductor protections will be selected to ensure the safety of technicians and the actual equipment connected.

The design has been fulfilled through softwares like PVSyst, PVGIS and CE3X.

Finally, an economic analysis of the installation will be added, considering the current regulations for self-consumption facilities, which as of the date of completion of this project is Royall Decree 244/2019. To complete the viability of this project, an environmental balance will be included.