Proyecto de integración de una instalación solar fotovoltaica en una microcentral hidroeléctrica ubicada en la comunidad Copaláa, Alta Verapaz, República de Guatemala

Abstract

[ES] En el presente texto se expone una solución técnica para la integración de una instalación solar fotovoltaica en una microrred monofásica aislada ubicada en la comunidad de Copaláa, Alta Verapaz, Guatemala. La microrred cuenta exclusivamente con una microcentral hidroeléctrica de 14 kW, que resulta insuficiente para el abastecimiento de la totalidad de la demanda. Para dimensionar la instalación resultante, en primer lugar, se realiza un análisis de la demanda de energía eléctrica en la comunidad, junto con un estudio del sistema de generación por medio de la microcentral, obteniendo la cuantificación de 42 kWh/día de desbalance entre generación y demanda. Tras esto, se discuten los recursos disponibles de generación, así como las arquitecturas posibles de solución, para continuar con un estudio de optimización, a través de las herramientas HOMER Pro y Helioscope, de la mejor solución en base a criterios energéticos y económicos. A continuación, se dimensiona la solución elegida, seleccionando 33 módulos fotovoltaicos BlueSun de 585Wp, modelo BSM585PMB6-60SC, haciendo una potencia instalada de 19,3 kW, 3 inversores solares Sunny Boy 6.0, 16 módulos de baterías TS 48V de la marca TESVOLT haciendo 76,8 kWh de capacidad nominal total y 3 inversores Sunny Island 8.0H. Finalmente, se realiza un estudio de viabilidad económica de la solución propuesta obteniendo un VAN (i=7%) de 53.079 € un TIR de 11,8%, y un Payback de 12,4 años, para el sistema de tarifación propuesto. Este trabajo, enmarcado dentro de los proyectos de acceso a la energía limpias del Colectivo MadreSelva, y se desarrolla en un ámbito de cooperación, por lo que, el contexto del proyecto es también analizado

[CA] En el present text s'exposa una solució tècnica per a la integració d'una installació solar fotovoltaica en una microxarxa monofàsica aïllada situada en la comunitat de Copaláa, Alta Verapaz, Guatemala. La microxarxa compta exclusivament amb una microcentral hidroelèctrica de 14 kW, que resulta insuficient per al proveïment de la totalitat de la demanda. Per a donar solució a això, es realitza una anàlisi de la demanda d'energia elèctrica en la comunitat, juntament amb un estudi del sistema de generació per mitjà de la microcentral, obtenint la quantificació del desbalance entre generació i demanda de 42kWh/día. Després d'això, es discuteixen els recursos disponibles de generació, així com les arquitectures possibles de solució, per a continuar amb un estudi d'optimització, a través de les eines HOMER Pro i Helioscope, de la millor solució sobre la base de criteris energètics i econòmics. A continuació, es dimensiona la solució triada, seleccionant 33 mòduls fotovoltaics BlueSun de 585 Wp, model BSM585PMB6-60SC, fent una potència instal·lada de 19,3 kW, 3 inversors solars Sunny Boy 6.0, 16 mòduls de bateries TS 48V de la marca TESVOLT de 4,8 kWh de capacitat nominal i 3 inversors Sunny Island 8.0H. Finalment, es realitza un estudi de viabilitat econòmica de la solució proposada obtenint un VAN (i=7%) de 53.079 € , un TIR de 11,8%, i un Payback de 12,4 anys, per al sistema de tarifació proposat. Aquest treball, emmarcat dins dels projectes d'accés a l'energia netes del Collectiu MadreSelva, i es desenvolupa en un àmbit de cooperació, per la qual cosa, el context del projecte es comenta.

[EN] This text presents a technical solution for the integration of a photovoltaic solar installation in an isolated single-phase microgrid located in the community of Copaláa, Alta Verapaz, Guatemala. The microgrid exclusively has a 14 kW micro hydroelectric plant, which is insufficient to supply all the demand. To solve this, first, an analysis of the demand for electrical energy in the community is carried out, together with a study of the generation system through the micro power plant, obtaining the 42 kWh/day quantification of the imbalance between generation and demand. After this, the available generation resources are discussed, as well as the possible solution architectures, to continue with an optimization study, through the HOMER Pro and Helioscope tools, of the best solution based on to energy and economic criteria. Then, the chosen solution is dimensioned, selecting 33 BlueSun photovoltaic modules of 585Wp, model BSM585PMB6-60SC, making an installed power of 19.3 kW, 3 Sunny Boy 6.0 solar inverters, 16 TS 48V battery modules from the TESVOLT brand with 4.8 kWh nominal capacity and 3 Sunny Island 8.0H inverters. Finally, an economic feasibility study of the proposed solution is carried out, obtaining a NPV (i=7%) of €53.079 € an IRR of 11,88%, and a Payback of 12,4 years, for the proposed pricing system. This work, framed within the projects of access to clean energy of the MadreSelva Collective, and is developed in an area of cooperation, therefore, the context of the project is discussed