Proyecto de una instalación fotovoltaica para autoconsumo conectada a red integrando una electrolinera para una estación servicio que consume anualmente 430 MWh ubicada en Tébar, Cuenca

Abstract

[ES] Este proyecto consta de dos partes diferenciadas, el cálculo y dimensionado de una instalación fotovoltaica y el diseño e instalación de una electrolinera. Ambas partes se llevarán a cabo en una estación de servicio en la Autovía A-3, a la altura de Tébar (Cuenca). La instalación fotovoltaica contará con una potencia instalada de 111,15 kWp, con un total de 190 módulos dispuestos en 10 strings de 19 paneles cada uno, teniendo cada uno de estos una potencia de 585 Wp. Estos serán conectados a un inversor con una potencia nominal de 100 kW, para así cumplir con el Real Decreto 244/2019 y de esta forma poder tratar la instalación como una de autoconsumo con excedentes. Para conocer el número de puntos de recarga y su potencia, se han tenido en cuenta dos factores. El primero, conocer si era necesario una potencia y un número de puntos mínimos por ley, en este caso, es necesario al menos un punto de recarga con una potencia mínima de 50 kW, según la Ley 7/2021 y la Orden TED/1009/2022. El segundo, realizar un estudio para conocer el tránsito de vehículos en esta vía y así estimar cuantas recargas se podrían realizar a lo largo del día. Por lo que finalmente, se van a instalar dos puntos de recarga dobles capaces de realizar recargas tanto a 22 kW como a 50 kW, estimando que se venderán 233.600 kWh al año. Se ha realizado, para ambas instalaciones, el diseño de los conductores, canalizaciones, protecciones, etc. Para conocer el balance energético de la instalación, se ha utilizado el software HOMER, que también ha ayudado a realizar el estudio económico. En cuanto al balance energético, el consumo final de la instalación será de 669,7 MWh/año, de los cuales se cubrirán 188,9 MWh/año con la energía generada por la fotovoltaica, es decir, el 28% de la energía demandada, inyectando a red únicamente 3,6 MWh/ al año de los producidos. Finalmente, en el estudio económico se han valorado dos hipótesis. La primera, el propietario se hará cargo de toda la inversión inicial. Por lo que, esta sería de 147.795 €, con un Valor Actual Neto (VAN) de 231.422 €, una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 14,78% y un Payback a partir del año 7, una vez concluye la vida útil de la instalación a los 25 años. En la segunda hipótesis, parte del proyecto es subvencionado por diferentes fondos europeos. Por lo que la inversión inicial, en este caso, se reduciría a 84.688 €, obteniendo un VAN de 294.529€, una TIR de 31,64% y el Payback se produciría a partir del año 4.

[CA] Aquest projecte consta de dues parts diferenciades, el càlcul i dimensionat d'una instal·lació fotovoltaica i el disseny i instal·lació d'una electrolinera. Ambdues parts es realitzaran en una estació de servei a l'Autovia A-3, a l'altura de Tébar (Cuenca). La instal·lació fotovoltaica comptarà amb una potència instal·lada de 111,15 kWp, amb un total de 190 mòduls disposats en 10 strings de 19 panells cadascun, tenint cadascun d'aquests una potència de 585 Wp. Aquests seran connectats a un inversor amb una potència nominal de 100 kW, per així complir amb el Reial Decret 244/2019 i d'aquesta manera poder tractar la instal·lació com una d'autoconsum amb excedents. Per a conèixer el nombre de punts de recàrrega i la seua potència, s'han tingut en compte dos factors. El primer, conèixer si era necessària una potència i un nombre de punts mínims per llei, en aquest cas, és necessari almenys un punt de recàrrega amb una potència mínima de 50 kW, segons la Llei 7/2021 i l'Ordre TED/1009/2022. El segon, realitzar un estudi per a conèixer el trànsit de vehicles en aquesta via i així estimar quantes recàrregues es podrien realitzar al llarg del dia. Per la qual cosa, finalment, s'instal·laran dos punts de recàrrega dobles capaços de realitzar recàrregues tant a 22 kW com a 50 kW, estimant que es vendran 233.600 kWh a l'any. Realitzant, per a ambdues instal·lacions, el disseny dels conductors, canalitzacions, proteccions, etc. Per a conèixer el balanç energètic de la instal·lació, s'ha utilitzat el programari HOMER, que també ha ajudat a realitzar l'estudi econòmic. Quant al balanç energètic, el consum final de la instal·lació serà de 669,7 MWh/a any, dels quals es cobriran 188,9 MWh/a any amb l'energia generada pel fotovoltaic, és a dir, el 28% de l'energia demandada, injectant a la xarxa únicament 3,6 MWh/a l'any dels produïts. Finalment, en l'estudi econòmic s'han valorat dues hipòtesis. La primera, es farà càrrec de tota la inversió inicial el propietari. Tenint això en compte, la inversió inicial seria de 147.795 €, amb un VAN de 231.422 €, una TIR del 14,78% i un Payback a partir de l'any 7, una vegada conclou la vida útil de la instal·lació als 25 anys. En la segona hipòtesi, part del projecte està subvencionat per diferents fons europeus. Per la qual cosa, la inversió inicial es reduiria a 84.688 €, obtenint un VAN de 294.529 €, una TIR del 31,64% i el Payback es produiria a partir de l'any 4.

[EN] This project consists of two distinct parts: the calculation and sizing of a photovoltaic installation, and the design and installation of an electric vehicle charging station. Both parts will be carried out at a service station on the A-3 motorway, at the Tebar location in Cuenca. The photovoltaic installation will have an installed capacity of 111.15 kWp, with a total of 190 modules arranged in 10 strings of 19 panels each, with each of these panels having a power output of 585 Wp. These will be connected to an inverter with a nominal power of 100 kW, in order to comply with Royal Decree 244/2019 and thus treat the installation as one for self-consumption with surplus energy. To determine the number of charging points and their power, two factors have been considered. First, whether there is a legal requirement for a minimum power and number of charging points; in this case, at least one charging point with a minimum power of 50 kW is required, according to Law 7/2021 and Order TED/1009/2022. Second, a study was conducted to understand the traffic of vehicles on this route and estimate how many recharges could be made throughout the day. Consequently, two double charging points capable of providing both 22 kW and 50 kW recharges will be installed, with an estimated sale of 233,600 kWh per year. For both installations, the design of conductors, conduits, protections, etc., has been carried out. To determine the energy balance of the installation, HOMER software has been used, which has also assisted in conducting the economic study. Regarding the energy balance, the final consumption of the installation will be 669.7 MWh/year, of which 188.9 MWh/year will be covered by the energy generated by the photovoltaic system, accounting for 28% of the energy demanded, with only 3.6 MWh/year being injected into the grid from the produced energy. Finally, in the economic study, two hypotheses have been evaluated. In the first, the owner will cover the entire initial investment. Taking this into account, the initial investment would be €147,795, with a Net Present Value (NPV) of €231,422, an Internal Rate of Return (IRR) of 14.78%, and a payback starting from the 7th year, once the 25-year lifespan of the installation is completed. In the second hypothesis, part of the project is subsidized by various European funds. Therefore, the initial investment would be reduced to €84,688, resulting in a NPV of €294,529, an IRR of 31.64%, and the payback occurring from the 4th year.