Disseny d'una instal.lació fotovoltaica amb panells flotants per a l'alimentació d'un sistema de bombeig a la cooperativa de regants de Moncofa

Abstract

[ES] En este TFG se realiza el diseño de una instalación solar fotovoltaica para una Cooperativa de regantes en Moncofar. Esta instalación alimenta 3 bombas que se utilizan para regadío. El objetivo de este proyecto es analizar el mejor sistema para cubrir la demanda de estas bombas durante su funcionamiento. Inicialmente, se realizará el diseño de una instalación fotovoltaica con paneles flotantes en una balsa de 65x65m para ver cuánta seria la energía generada por los paneles con estas condiciones de diseño. El diseño de ésta se realizará de la manera más óptima para obtener la mayor radiación posible con el espacio del que se dispone. Posteriormente, se evaluará la conexión del sistema solar con la red para inyectar el excedente o utilizar energía de la red cuando la generación no sea la requerida, analizando los impactos económicos y energéticos.

En aquest TFG es realitza el disseny d una instal·lació solar fotovoltaica per a una Cooperativa de regants en Moncofar. Aquesta instal·lació alimenta 3 bombes que s'utilitzen per al reg. L'objectiu d'aquest projecte és analitzar el millor sistema per satisfer la demanda d'aquestes bombes durant el seu funcionament. Inicialment es realitzarà el disseny d'una instal·lació fotovoltaica amb panells flotants sobre una bassa de 65x65m per veure quanta seria l energia generada pels panells amb aquestes condicions de disseny. El disseny d'aquesta es realitzarà de la manera més òptima per obtenir la major quantitat de radiació possible amb l'espai disponible. Posteriorment, s'avaluarà la connexió del sistema solar amb la xarxa per injectar l'excedent generat o utilitzar l energia de la xarxa quan la producció no siga la requerida, analitzant els impactes econòmics i energètics.

[EN] The present project carries out the design of a photovoltaic installation connected to the network with panels mounted on a floating structure in the raft of the “Cooperatia de Regantes de Moncofa”. The objective of this work is to determine the technical and economic feasibility of a floating photovoltaic installation to partially or totally cover the energy demand of the Cooperative. The floating photovoltaic technology modality provides better production yields in photovoltaic panels, since they are kept in natural refrigeration and at lower temperatures than if they were mounted on a roof. Its use for irrigation facilities is very attractive if you have a raft nearby. However, it is also necessary to note that the cost of installing these floating structures is considerably higher than the cost of a similar photovoltaic installation on a roof. For the design of the proposed installation, 272 photovoltaic panels and a 100kW inverter are used, the installation being dimensioned for 100kW of production. A shadow study is carried out with PVSyst to determine the greatest distribution of the panels in the raft. The electrical calculations are also carried out to correctly size all the installation wiring and incorporate the corresponding protections to guarantee the safe operation of the installation. The total cost to which the photovoltaic installation amounts is € 119,096.69. The photovoltaic generation results of the designed installation are analyzed and a production of this of 187.93 MWh per year is determined, leaving a coverage of the total demand with photovoltaic of 13.55% and the injection of the unconsumed surplus to the network. As a novelty, this facility accepts the new self-consumption modality with compensation contemplated in RD244 / 2019 and the Savings that this modality supposes monthly are calculated. The economic viability study determines that the installation pays for itself in 15 years and generates a final profit of € 71.327,78 at 25 years.

[CA] En el present treball es realitza el disseny d’una instal·lació fotovoltaica connectada a xarxa amb panells muntats sobre una estructura flotant en la bassa de la Cooperativa de Regants de Moncofa. L’objectiu d’aquest treball és determinar la viabilitat tècnica i econòmica d’una instal·lació fotovoltaica flotant per cobrir parcial o totalment la demanda energètica de la Cooperativa de Regants. La modalitat de tecnologia fotovoltaica flotant aporta millors rendiments de producció als panells fotovoltaics, ja que els manté en refrigeració natural i a temperatures més baixes que si estigueren muntats sobre una coberta. La seua utilització per a instal·lacions de regadiu resulta molt atractiva si es disposa d’una bassa o embassament proper. No obstant, també cal remarcar que el cost d’instal·lació d’aquestes estructures flotants és considerablement major que el que tindria una instal·lació fotovoltaica similar en una coberta. Per al disseny de la instal·lació proposada s’utilitzen 272 panells fotovoltaics i un inversor de 100kW quedant dimensionada la instal·lació per a 100kW de producció. Es realitza un estudi d’ombres amb PVSyst per determinar la millor distribució dels panells en la bassa. També, es realitzen els càlculs elèctrics per tal de dimensionar de manera correcta tot el cablejat de la instal·lació i incorporar les corresponents proteccions per a garantir un funcionament segur de la instal·lació. El cost total al que ascendeix la instal·lació fotovoltaica és de 119.096,69€. S’analitzen els resultats de generació fotovoltaica de la instal·lació dissenyada i es determina una producció d’aquesta de 187.93 MWh anuals, quedant una cobertura de la demanda total amb fotovoltaica del 13,55% i la injecció dels excedents no consumits a xarxa. Com a novetat, aquesta instal·lació s’acull a la nova modalitat d’autoconsum amb compensació contemplada en el RD244/2019 i es calculen els estalvis que aquesta modalitat suposa mensualment. L’estudi de viabilitat econòmica determina que aquesta instal·lació s’amortitza en 15 anys i genera un benefici final de 71.045,46€ als 25 anys