Diseño y estudio de viabilidad económica de una instalación fotovoltaica para un bloque de viviendas con un consumo anual de 375 MWh ubicado en la ciudad de Valencia

Abstract

[ES] El objetivo del presente proyecto es realizar el diseño de una instalación solar fotovoltaica de autoconsumo colectivo para un bloque de viviendas con 4 comunidades de vecinos en la ciudad de Valencia, con una demanda de 375 MWh anuales. Gracias al RD 244/2019 se ha aprobado el autoconsumo compartido y la modalidad de compensación simplificada de excedentes. Esto ha permitido que pequeños consumidores puedan asociarse, compartiendo gastos y autogenerando su propia energía renovable. Para el análisis técnico-económico se han empleado las siguientes herramientas: PVGIS, Excel, AutoCAD, CE3X y HOMER. En primer lugar, se ha seleccionado el modelo de módulo fotovoltaico y su estructura portante. Atendiendo a la superficie disponible en cubierta y las sombras incidentes, se podrían instalar 206 módulos de 450 Wp, con una potencia total de 92,7 kWp. La configuración final consta de 14 strings de 13 módulos en serie, y 2 strings de 12, conectados a un inversor de conexión a red de 80 kW y 8 MPPT. Además, se ha dimensionado el cableado y las protecciones eléctricas, atendiendo al reglamento electrónico de baja tensión. Introduciendo las especificaciones técnicas, la curva de demanda, la radiación solar, y la tarifa eléctrica, entre otros, se ha llevado a cabo el balance energético y el análisis económico de la instalación mediante el software HOMER. La instalación genera anualmente 189.076 kWh de energía, de los cuales 67.563 kWh son excedentes, y tiene una fracción renovable del 38,21%. Con una inversión inicial total de la instalación de 68.879 €, se ha simulado con varias tarifas (2.0A, 2.0DHA y 2.0TD) y modalidades (con y sin compensación de excedentes). Se ha llegado a la conclusión de que en los próximos años el payback rondará los 3,5-5 años para la modalidad con compensación simplificada, dependiendo de la fluctuación del precio de la energía.

[EN] The aim of this project is to design a photovoltaic solar installation for collective self-consumption for a block of flats with 4 neighbouring communities in the city of Valencia, with a demand of 375 MWh per year. Thanks to RD 244/2019, it has been approved the shared self-consumption and the simplified compensation of surplus modality. Which has allowed small consumers to partner, sharing costs and self-generating their own renewable energy. For the technical-economic analysis the following tools have been used: PVGIS, Excel, AutoCAD, CE3X and HOMER. First, the photovoltaic module model and its supporting structure have been selected. Taking into account the available surface on the roof and the incident shadows, 206 modules of 450 Wp could be installed, with a total power of 92,7 kWp. The final configuration consists of 14 strings of 13 serial modules, and 2 strings of 12, connected to a network inverter of 80 kW and 8 MPPT. In addition, the wiring and electrical protections have been sized, according to the low voltage electronic regulation. Introducing the technical specifications, the demand curve, solar radiation, and the electricity tariff, among others, the energy balance and economic analysis of the installation have been carried out using the HOMER software. The facility generates 189.076 kWh of energy annually, of which 67.563 kWh are surplus, and it has a renewable fraction of 38,21%. With a total initial investment of the installation of 68.879 €, it has been simulated with several rates (2.0A, 2.0DHA and 2.0TD) and modalities (with and without compensation of surpluses). It has been concluded that in the coming years the payback will be around 3,5-5 years for the modality with simplified compensation, depending on the fluctuation on the price of energy.