Diseño de una instalación fotovoltaica trifásica para autoconsumo colectivo industrial de 30kW en Godelleta (Valencia)

Abstract

[ES] Hoy en día el efecto invernadero es un hecho y por ello a nivel mundial tenemos el deber de reducir todo lo que podamos las emisiones de los gases que provocan dicho fenómeno. Esta problemática en conjunto con la escalada de precios de la energía hace imprescindible la reducción de los consumos, la mejora de la eficiencia de las instalaciones y desarrollar instalaciones de autoconsumo. El caso que vamos a abordar atañe a 2 naves industriales sitas en la localidad de Godelleta (Valencia). Una de las naves tiene su suministro en baja tensión con una potencia contratada de 5kW. Los consumos de esta nave son los típicos de una oficina, tales como ordenadores, aires acondicionados, iluminación¿ La otra nave tiene una cubierta cuya superficie ronda los 1.300m2, su tarifa es 6.1TD su potencia contratada en todos los periodos es 15.000W menos en P6 que es de 35.000W. Esta nave se dedica a la gestión de residuos de la construcción por lo que su mayor consumo provine de máquinas propias de este tipo de tareas, como el trómel, cintas transportadoras¿ Esta instalación consume mucha energía reactiva, por lo que su coseno de phi es muy malo, del orden de 0,45. Por este motivo en esta nave también se va a realizar el diseño de la batería de condensadores necesaria para compensar esta reactiva, disminuyendo así el consumo de energía aparente, eliminar las penalizaciones por este motivo y mejorando la eficiencia de la instalación en general. La nave que tiene consumos más modestos tiene en sus inmediaciones varios árboles de gran envergadura, estos provocarían muchas sombras en las placas por lo que el rendimiento de la instalación solar fotovoltaica disminuiría mucho. Por este motivo se ofrece la posibilidad de aprovechar la producción de las placas ubicadas en la otra nave realizando así un autoconsumo colectivo. De esta forma la inversión que deben realizar ambas empresas disminuye, ya que hay ciertos gastos que compartirán, de esta forma también se realizará un mejor aprovechamiento de la cubierta puesto que tiene mucha superficie útil y por lo tanto un elevado potencial fotovoltaico. El mercado fotovoltaico se encuentra en un importante periodo de expansión y su precio se ha visto reducido de forma drástica durante los últimos años. Todo esto hace que la implementación de un sistema como el que se va a estudiar en el presente proyecto sea viable tanto técnica como económicamente. Más tarde trataremos la evolución de la normativa que ha regulado y regula el sector eléctrico y más concretamente las instalaciones de autoconsumo. Antes de iniciar los cálculos el primer paso es comprobar mediante vista satélite y webs como PVGIS la idoneidad del emplazamiento. Después de comprobar la viabilidad del emplazamiento se habla con las empresas para que nos den acceso a i-DE para poder conocer sus consumos. Para el cálculo de consumos se ha considerado el último año, seleccionando tres días tipo: martes como un día laboral normal, sábado como un día laboral con media jornada y el domingo como un día no laborable. Se han cogido todos estos días de cada mes y se ha realizado la media, para que los cálculos sean lo más fiables posibles. La instalación solar fotovoltaica se va a diseñar para que anualmente produzca menos del 25% de excedentes y estos excedentes sean vertidos a la red. Los excedentes se van a calcular siguiendo el procedimiento que sigue el IDAE para el otorgamiento de sus ayudas. Dicha instalación estará compuesta por placas fotovoltaicas monocristalinas de 540Wp de la marca JA Solar, con una potencia instalada de 32,4 kWp. El inversor que emplearemos será trifásico de 30kW de salida. Se va a proponer una configuración de la instalación para intentar reducir al máximo las pérdidas por el efecto Joule. El presente proyecto recoge también el cálculo de las secciones de los conductores, protecciones, retorno de la inversión, ahorro de emisiones de G.E.I, etc..

[EN] Nowadays the greenhouse effect is a fact and that is why we have a global mission to do everything possible to reduce our greenhouse gas emissions. This problem along with the increase of the price of the energy makes essential the reduction of consumptions, the upgrade in the efficiency of the installations and develop these self-consumption installations. The case that we are going to talk about encompasses 2 industrial factories in Godelleta (Valencia). One of the factories has its supply in low voltage with a contracted power of 5kW. Its consumption is the typical of an office with elements such as computers, airs conditioners, lights¿ The other factory has a roof with around 1300m2, her rate is 6.1TD and it has a contracted power in all periods of 15.000W except in P6 which is 35.000W. This factory is dedicated to the management of organic waste, so its greatest consumption is due to its own machines, such as the trommel, conveyor belts¿ This installation consumes a lot of reactive energy, thus its phi cosine is very bad, around 0,45. For that reason this factory is in need of the design of a condenser battery necessary to counter this reactive, decreasing the consumption of apparent energy, eliminating the penalizations for this subject and getting better the efficiency of the installation in general. The factory with the least consumption has in its vicinity big trees, these would provoke shadows on the panels decreasing the performance of the installation, that is why the possibility of taking advantage of the production of the panels located in another factory making a collective self-consumption it¿s offered. This way the investment of the 2 warehouses decreases, because they will share some costs, also this will make better use of the roof because it has a large useful surface and therefore a high photovoltaic potential. The photovoltaic market stays in an important period of expansion and its price has been reduced drastically during latest years. All this makes possible the implementation of the system under research in the present project a viable way technically and economically. Later we will talk about the normative that has regulated and regulates the electric sector and more specifically the self-consumptions installations. Before we start the calculations the first step is to check with satellite view and webs such as PVGIS the suitability of the site. After checking the viability of the site next step will be to talk with the enterprises to give us access to i-DE to know their consumptions. For the calculation of the consumption, it has been considered the last year, selecting three type days: Tuesday with a normal laboral day, Saturday with a laboral day with part time and Sunday with no laboral day. All days of each month have been considered and the average has been made, so that the calculations are as realistic as possible. The solar photovoltaic installation it¿s going to be designed for each year to produce less of 25% of surplus and these will be poured into the greed. The surplus is going to be calculated with the same method that uses the IDEA for the assignment of financial assistance. The installation will be composed by photovoltaics monocrystalline panels of 540W of JASolar, the installed potency will be of 32,4 kWp. The inverter will be triphasic of 30kW to exit. The proposed configuration of the installation is meant to reduce to the max the lost for the Joule