Diseño de un sistema solar fotovoltaico en una nave industrial del Puerto de Valencia

Abstract

[EN] This final degree work deals with the design of a photovoltaic facility able to generate a nominal power of 96 kW. The photovoltaic modules will be located on a roof of an industrial warehouse located in the town of Valencia, more specifically, in the port of Valencia. All the energy produced will be self-consumed. At present, renewable energies are one of the energy sources that are having more development. However, photovoltaics is undergoing a stalemate at national level, due largely to the disappearance of premiums for photovoltaics and the establishment of electricity production tolls for self-consumption plants (Royal Decree 900/2015 of 9 October). However, the Economic Survey shows that the photovoltaic energy for own consumption plats is nowadays profitable. At this work, the situation of photovoltaics is analysed in Spain and also its main applications. The operation of a facility of this type is also described as well as each of its components. The most important design criteria were: the adjustment of the electric demand at the industrial warehouse to the production through photovoltaic modules, the optimization of investors and balanced in terms of electrical calculation. The installation consists of 432 monocrystalline silicon panels with a power peak of 215 Wp with a yield of 16.84%. As for investors, it has been chosen to install two units of 48 kW rated power. The power scheme resulting is divided into two groups consisting of 12 parallel branches with 18 modules in series per branch, with a total peak power of 92.88 kW. Regarding to the arrangement of the panels, they are placed on the deck of an industrial building that consists of two adjoining buildings. They are sloping covers inclined at 30º. To optimize the production panels, they are oriented N-S and with an inclination of 30 degrees by a support structure that is anchored to the cover straps. In total, 252 modules will be placed on the industrial building 1 and 180 modules are arranged in the industrial building 2. It has been estimated that the facility will produce 148.69 MW/year of which all are own consumed, in other words, they are consumed by the warehouse itself. This means that the PV system will provide 45% of the annual energy demanded. Finally, the Economic Survey shows that from the year 12, the investment returns, resulting in a very positive balance for 30years.

[CA] El treball tracta sobre el diseny de una instal·lació de generació fotovoltaica d'una potencia nominal de 96 kW. El móduls fotovoltaics estarán situats sobre la coberta de una nau industrial situada a la localitat de València, mes concretament, en el port de València. Tota l'energia produïda será autoconsumida. En la actualitat les energies renovables son una de les fonts de producció d'energia que mes desenvolupament estan tinguent. No obstant, la energia fotovoltaica esta sofrint un estamcament a nivell nacional, degut en gran part a la desaparició de les primes a a la energía fotovoltaica y a la instauración de uns peatjes a la producció de energia eléctrica para plantes de autoconsumo (Real Decret 900/2015, de 9 de Octubre). A pesar d'això, en l'Estudi Economic es demostra que la energia fotovoltaica per a plantes de autoconsumo es hui en dia rentable. En el treball s'analitza la situación de la energia fotovoltaica en España y les principals aplicacions. Es descriu també el funcionament de una instalación com aquesta y cadascun dels seus components. Els criteris de disseny més importants han sigut: l'ajust de la demanda elèctrica de la nau industrial a la producció mitjançant mòduls fotovoltaics, l'optimització dels inversors i branques equilibrades pel que fa al càlcul elèctric. La instal·lació està formada per 432 panells de silici monocristal·lí d'una potència pic de 215 Wp amb un rendiment del 16,84%. Quant als inversors, s'ha optat per instal·lar dues unitats de 48 kW de potència nominal. L'esquema elèctric resultant es divideix en dos grups formats per 12 branques en paral·lel amb 18 mòduls en sèrie per cada branca, sumant en total una potència pic de 92,88 kW. Quant a la disposició dels panells, aquests es situen sobre la coberta d'una nau industrial que està formada per dues naus contigües. Es tracten d'unes cobertes inclinades 30ª a dues aigües. Per optimitzar la producció dels panells s'orienten al sur i amb una inclinació de 30º mitjançant una estructura suport que s'ancorarà a les corretges de la coberta. En total es disposaran 252 mòduls sobre la nau 1 i 180 mòduls en la nau 2. S'ha estimat que la instal·lació produirà 148,69 MW/any dels quals tots són autoconsumits, és a dir, són consumits per la pròpia nau industrial. Això suposa que la instal·lació fotovoltaica aportarà el 45% de l'energia anual demandada. Finalment, en l'Estudi Econòmic es comprova que a partir de l'any 12 es retorna la inversió, resultant un balanç molt positiu als 30anys

[ES] Este trabajo final de grado trata sobre el diseño de una instalación de generación fotovoltaica de una potencia nominal de 96 kW. Los módulos fotovoltaicos estarán situados sobre una cubierta de una nave industrial situada en la localidad de Valencia, más concretamente, en el puerto de Valencia. Toda la energía producida será autoconsumida. En la actualidad las energías renovables son unas de las fuentes de producción de energía que más desarrollo están teniendo. Sin embargo, la energía fotovoltaica está sufriendo un estancamiento a nivel nacional, debido en gran medida a la desaparición de las primas a la energía fotovoltaica y a la instauración de unos peajes a la producción de energía eléctrica para las plantas de autoconsumo (Real Decreto 900/2015, de 9 de octubre). A pesar de ello, en el Estudio Económico se demuestra que la energía fotovoltaica para plantas de autoconsumo es hoy en día rentable. En el trabajo se analiza la situación de la energía fotovoltaica en España y sus aplicaciones principales. Se describe también el funcionamiento de una instalación de este tipo y cada uno de sus componentes. Los criterios de diseño más importantes han sido: el ajuste de la demanda eléctrica de la nave industrial a la producción mediante módulos fotovoltaicos, la optimización de los inversores y ramas equilibradas en cuanto al cálculo eléctrico. La instalación está formada por 432 paneles de silicio monocristalino de una potencia pico de 215 Wp con un rendimiento del 16,84 %. En cuanto a los inversores, se ha optado por instalar dos unidades de 48 kW de potencia nominal. El esquema eléctrico resultante se divide en dos grupos formados por 12 ramas en paralelo con 18 módulos en serie por cada rama, sumando en total una potencia pico de 92,88 kW. En cuanto a la disposición de los paneles, éstos se sitúan sobre la cubierta de una nave industrial que está formada por dos naves contiguas. Se tratan de unas cubiertas inclinadas 30ª a dos aguas. Para optimizar la producción los paneles se orientan N-S y con una inclinación de 30º mediante una estructura soporte que se anclará a las correas de la cubierta. En total se dispondrán 252 módulos sobre la nave 1 y 180 módulos en la nave 2. Se ha estimado que la instalación producirá 148,69 MW/año de los cuales todos son autoconsumidos, es decir, son consumidos por la propia nave industrial. Esto supone que la instalación fotovoltaica aportará el 45% de la energía anual demandada. Por último, en el Estudio Económico se comprueba que a partir del año 12 se retorna la inversión, resultando un balance muy positivo a los 30años.