Diseño de instalaciones de autoconsumo basadas en renovables para una empresa cuya demanda es 4,32 MWh/año ubicada en Almazora, Castellón

Abstract

[ES] En este TFM se lleva a cabo el análisis y diseño de dos instalaciones, una conectada a la red eléctrica y otra aislada de la red, que suministrarán energía a una empresa bajo el esquema de autoconsumo. Las fuentes renovables a analizar son solar fotovoltaica y eólica, obteniendo la fuente o combinación de fuentes más rentable. Para ello se deben analizar los datos de consumo energético de la empresa y el recurso energético disponible: radiación solar y velocidad del viento. También se deben seleccionar los equipos necesarios para la implementación de la instalación en función de sus características técnicas y costes. La elección de las fuentes renovables a utilizar y de la potencia se realizará mediante el software HOMER, que indicará qué tipo de instalación y la potencia instalada es más rentable utilizar en función de los datos disponibles y las características técnicas y precios de los componentes de cada instalación. De esta forma también se estudiará la acumulación en baterías en ambas instalaciones, siendo requisito obligatorio en la instalación aislada de la red eléctrica, así como el uso de un generador auxiliar. También se realizará la configuración de cada instalación, incluyendo la agrupación de paneles y el diseño y dimensionamiento de la instalación eléctrica correspondiente a cada una de las mismas. Esto último incluirá el dimensionamiento de conductores y cables de protección, canalizaciones y utilización de protecciones eléctricas. En el caso de la instalación conectada a la red eléctrica de distribución general, se realizará una optimización del contrato de suministro eléctrico de la empresa y se implementará el cálculo de la factura eléctrica a pagar teniendo en cuenta la compensación de excedentes simplificada, a la cual se acogerá la empresa en este tipo de instalación. Como resultado se obtendrán dos instalaciones fotovoltaicas de 2,8 (conectada a red) y 6,4 (aislada) kW pico, con una producción energética de 4,88 y 11,16 MWh/año que corresponden con el 68% y 100% del porcentaje de demanda cubierto respectivamente. Las instalaciones estarán compuestas de 7 y 16 módulos fotovoltaicos. Finalmente se realizará un análisis de la rentabilidad económica, obteniendo en la instalación conectada a la red un ahorro anual de 1.090,22 € con un periodo de retorno de la inversión inicial de 11,2 años y en la instalación aislada un ahorro anual de 1.466,09 € con un periodo de retorno de la inversión de 19,05 años.

[VL] En aquest TFM se realitza l’análisi i disseny de dues instal·lacions, una connectada a la xarxa elèctrica i una altra aïllada de la xarxa, que subministraran energia a una empresa sota l'esquema d'autoconsum. Les fonts renovables a analitzar són solar fotovoltaica i eòlica, obtenint la font o combinació de fonts més rentable. Per a això s'han d'analitzar les dades de consum energètic de l'empresa i el recurs energètic disponible: radiació solar i velocitat de vent. També s'han de seleccionar els equips necessaris per a la implementació de la instal·lació en funció de les seves característiques tècniques i costos. L'elecció de les fonts renovables a utilitzar i de la potència es realitzarà mitjançant el software HOMER, que indicarà quin tipus d'instal·lació i la potència instal·lada és més rentable utilitzar en funció de les dades disponibles i les característiques tècniques i preus dels components de cada instal·lació. D'aquesta manera també s'estudiarà l'acumulació en bateries en les dues instal·lacions, sent requisit obligatori en la instal·lació aïllada de la xarxa elèctrica, així com l'ús d'un generador auxiliar. També es realitzarà la configuració de cada instal·lació, incloent l'agrupació de panells i el disseny i dimensionament de la instal·lació elèctrica corresponent a cadascuna de les mateixes. Això últim inclourà el dimensionament de conductors i cables de protecció, canalitzacions i utilització de proteccions elèctriques. En el cas de la instal·lació connectada a la xarxa elèctrica de distribució general, es realitzarà una optimització del contracte de subministrament elèctric de l'empresa i s'implementarà el càlcul de la factura elèctrica a pagar tenint en compte la compensació d'excedents simplificada, a la qual s'acollirà l'empresa en aquest tipus d'instal·lació. Com a resultat s'obtindran dues instal·lacions fotovoltaiques de 2,8 (connectada a xarxa) i 6,4 (aïllada) kW pic, amb una producció energètica de 4,88 i 11,16 MWh / any que corresponen amb el 68% i 100% del percentatge de demanda cobert respectivament. Les instal·lacions estaran compostes de 7 i 16 mòduls fotovoltaics. Finalment es realitzarà una anàlisi de la rendibilitat econòmica, obtenint en la instal·lació connectada a la xarxa un estalvi anual de 1.090,22 € amb un període de retorn de la inversió inicial de 11,2 anys i en la instal·lació aïllada un estalvi anual de 1.466 , 09 € amb un període de retorn de la inversió de 19,05 anys.

[EN] The project consists of designing facilities for self-consumption in a company located in Almazora, whose consumption is 4.32 MWh/year. The sources to be analyzed are solar photovoltaic and wind, analyzing the viability of energy storage in batteries, evaluating the different cases to be analyzed. At the express request of the client, the design of a renewable installation for self-consumption with connection to the electrical network and another design of a system isolated from the electrical network will be carried out. In the case of the grid-connected system, an optimization of the electricity contract will also be implemented. The design of the facilities will be carried out with Excel, and Homer will be used to choose the installed power and the final system model for each facility. Once designed, an individual and comparative economic analysis of both facilities is carried out and conclusions are drawn in this regard. In the project, two budgets will be presented, each one corresponding to each proposed system, so that the client can choose based on their criteria. The project will present its corresponding basic health and safety study and its specifications.