Techno-economic analysis of a solar PV plant located in Castellon (Spain)

Abstract

[ES] La necesidad de la transición energética y el crecimiento de la tecnología fotovoltaica han dado lugar a una nueva generación de participantes en el mercado, enfocados en maximizar los beneficios debido a la creciente demanda de proyectos. Esta dinámica, junto con la escasez de técnicos especializados por la novedad tecnológica, ha provocado la ejecución apresurada de proyectos sin una adecuada optimización energética. El propósito de esta tesis es abogar por proyectos que garanticen tanto la eficiencia energética como la rentabilidad, promoviendo el desarrollo sostenible de la energía fotovoltaica y sirviendo como modelo para futuros proyectos. La tesis consiste en un análisis tecno-económico de una planta fotovoltaica en Castellón, España, abarcando el diseño técnico de la planta, el estudio de producción y el estudio económico. El diseño se enfoca en la tecnología más rentable y eficiente para el emplazamiento. La configuración del sistema fotovoltaico depende de la selección de los componentes principales, por lo que se analizan los componentes líderes del mercado, incluyendo módulos fotovoltaicos, inversores y sistemas estructurales. El sistema se configura con 18 inversores string, 324 strings con estructuras de seguidores 1V28 y módulos de 700 Wp. La planta tiene una capacidad instalada de 6,35 MWp y 5,4 MWn, y suministra un punto de conexión de 5 MW. La conexión se realiza subterráneamente desde el centro de transformación hasta el centro de seccionamiento, que está conectado a la red de 20 kV mediante un doble circuito. Los equipos eléctricos están dimensionados para optimizar los recursos y facilitar la instalación de acuerdo con la normativa vigente. La producción de energía se simula a lo largo de la vida útil de la planta utilizando el programa PVsyst, considerando la situación de sombreado, la configuración del sistema y las pérdidas correspondientes. El estudio económico evalúa la inversión inicial, los ingresos energéticos, el método de financiación, los costos de mantenimiento y el coste de oportunidad de una inversión alternativa. El análisis determina si el proyecto es viable y merece la inversión. Los anexos incluyen planos civiles y eléctricos, cálculos de cables, informe de producción, presupuesto y flujos de caja del modelo económico.

[EN] The necessity of the energy transition and the expansion of photovoltaic technology have led to a new generation of market participants focused on maximizing profits in the context of rising demand for projects. This dynamic, coupled with the lack of specialised technicians due to the novelty of the technology, has led to the rush execution of projects without adequate energy optimisation. The purpose of this thesis is to advocate for projects that guarantee both efficient energy use and profitability, promoting sustainable photovoltaic energy development and serving as a model for future projects. The thesis consists of a techno-economic analysis of a photovoltaic plant located in Castellon, Spain, including the technical design of the plant, the production study and the economic study. The design focuses on the most cost-effective and efficient technology for the site. The configuration of the photovoltaic system depends on the selection of the main components, so an analysis of the market-leading components is carried out, including photovoltaic modules, inverters and structural systems. The system is configured with 18 string inverters, 324 strings with 1V28 tracker structures and 700 Wp modules. The plant has an installed capacity of 6.35 MWp and 5.4 MWn, supplying a connection point of 5 MW. The connection is made underground from the transformer station to the company's sectioning centre, which is connected to the 20 kV grid via a double circuit. The electrical equipment is dimensioned to optimise resources and facilitate installation in accordance with current regulations. The energy production is simulated over the lifetime of the plant using the PVsyst programme, considering the shading situation, the system configuration and the corresponding losses. The economic study evaluates the initial investment, energy revenues, financing method, maintenance costs and the opportunity cost of an alternative investment. The analysis determines whether the project is viable and worth the investment. Appendices include civil and electrical plans, cable calculations, production report, budget and economic model cash flows.