Monitorización y optimización de una planta solar híbrida de bombeo de agua y fotovoltaica

Abstract

[ES] El presente Trabajo de Fin de Grado(TFG) aborda el diseño, desarrollo e implementación de una planta solar híbrida fotovoltaica y de bombeo de agua en una aldea africana(Zimbabue). Este proyecto tiene como objetivo principal proporcionar una solución sostenible para el suministro de agua potable y energía eléctrica en comunidades rurales desfavorecidas mediante la integración de energías renovables. A lo largo del trabajo, se ha realizado una selección cuidadosa de los subsistemas, del sistema de almacenamiento de energía y del software de monitorización, todo ello orientado a maximizar la eficiencia y minimizar los costos. Inicialmente, se desarrolló una planta demo en un entorno controlado, lo que permitió identificar y solucionar posibles fallos antes de la instalación definitiva. La puesta en marcha en la aldea africana fue un éxito, garantizando un suministro constante de agua y mejorando significativamente la calidad de vida de los habitantes. Además, el proyecto ha demostrado ser replicable y escalable, lo que ha motivado la planificación de nuevas instalaciones en otras comunidades de la región. Las conclusiones del proyecto destacan la importancia de un enfoque holístico que integra aspectos técnicos, sociales y ambientales, y se subrayan las oportunidades para futuras mejoras e innovaciones. Este TFG no solo proporciona una solución técnica eficaz, sino que también contribuye al desarrollo sostenible y al empoderamiento de comunidades rurales en África.

[CA] El present Treball de Fi de Grau(TFG) aborda el disseny, desenvolupament i implementació d’una planta solar híbrida fotovoltaica i de bombament d’aigua en un llogaret africà(Zimbàbue). Aquest projecte té com a objectiu principal proporcionar una solució sostenible per al subministrament d’aigua potable i energia elèctrica en comunitats rurals desfavorides mitjançant la integració d’energies renovables. Al llarg del treball, s’ha realitzat una selecció acurada dels subsistemes, del sistema d’emmagatzematge d’energia i del programari de monitoratge, tot això orientat a maximitzar l’eficiència i minimitzar els costos. Inicialment, es va desenrotllar una planta de prova en un entorn controlat, la qual cosa va permetre identificar i solucionar possibles fallades abans de la instal·lació definitiva. La posada en marxa en el llogaret africà va ser un èxit, garantint un subministrament constant d’aigua i millorant significativament la qualitat de vida dels habitants. A més, el projecte ha demostrat ser reproduïble i escalable, la qual cosa ha motivat la planificació de noves instal·lacions en altres comunitats de la regió. Les conclusions del projecte destaquen la importància d’un enfocament holístic que integra aspectes tècnics, socials i ambientals, i se subratllen les oportunitats per a futures millores i innovacions. Aquest TFG no sols proporciona una solució tècnica eficaç, sinó que també contribueix al desenvolupament sostenible i a l’apoderament de comunitats rurals a Àfrica.

[EN] This Final Degree Project (TFG) addresses the design, development and implementation of a hybrid photovoltaic and water pumping solar plant in an African village (Zimbabwe). This project has as its main objective to provide a sustainable solution for the supply of drinking water and electricity in disadvantaged rural communities through the integration of renewable energies. Throughout the work, a careful selection of subsystems, energy storage system and monitoring software has been made, all aimed at maximizing efficiency and minimizing costs. Initially, a demo plant was developed in a controlled environment, which made it possible to identify and solve possible faults before the final installation. The start-up in the African village was a success, ensuring a constant supply of water and significantly improving the quality of life of the inhabitants. In addition, the project has proven to be replicable and scalable, which has motivated the planning of new facilities in other communities in the region. The project’s findings highlight the importance of a holistic approach that integrates technical, social and environmental aspects, and highlight opportunities for future improvements and innovations. This TFG not only provides an effective technical solution, but also contributes to the sustainable development and empowerment of rural communities in Africa.