Estudio de viabilidad de una planta solar fotovoltaica de gran tamaño

Abstract

Este Trabajo Fin de Grado analiza la viabilidad técnica, energética y económica de una instalación solar fotovoltaica tipo utility-scale destinada al suministro parcial de energía a un polígono industrial mediante contratos Power Purchase Agreement (PPA) multiconsumo.

Para ello, se sigue una metodología que comprende la selección del emplazamiento, la caracterización de la demanda mediante perfiles sintéticos, el dimensionamiento y optimización de la planta mediante el software PVsyst. Posteriormente, se realiza un diseño eléctrico preliminar y un análisis económico-financiero. La solución propuesta consiste en una planta fotovoltaica de 40 MWp, equipada con 55.172 módulos fotovoltaicos bifaciales de 725 Wp, conectados a 10 inversores de 3,3 MW. La instalación emplea como estructuras soporte seguidores solares de un eje en configuración 1P, con una separación entre filas de 5 m, seleccionada para encontrar un equilibrio entre ocupación del terreno y maximización de la producción energética. El Performance Ratio de la instalación optimizada es del 86,18 %, lo que confirma una elevada eficiencia energética y la viabilidad técnica del diseño.

En cuanto al estudio económico, el análisis revela que la rentabilidad de la planta depende de forma crítica del precio de venta de la energía fijado por el contrato PPA multiconsumo. De este modo, se ha realizado un estudio de sensibilidad, cuyos resultados revelan que si el precio del contrato es inferior a 36 €/MWh entonces la instalación deja de ser económicamente viable.

En resumen, el trabajo demuestra el potencial de los PPAs multiconsumo como herramienta para impulsar la descarbonización del sector industrial mediante el uso de energías renovables.This Bachelor's Thesis analyzes the technical, energy, and economic feasibility of a utility-scale photovoltaic power plant intended to partially supply electricity to an industrial park through multi-buyer Power Purchase Agreements (PPAs).

To this end, a methodology is followed that includes site selection, demand characterization using synthetic load profiles, and the sizing and optimization of the photovoltaic plant using the PVsyst software. Subsequently, a preliminary electrical design and an economic-financial analysis are carried out. The proposed solution consists of a 40 MWp photovoltaic power plant equipped with 55,172 bifacial photovoltaic modules rated at 725 Wp, connected to 10 inverters of 3.3 MW each. The installation employs single-axis solar trackers in a 1P configuration as its supporting structures, with a row spacing of 5 m, selected to achieve a balance between land occupancy and the maximization of energy production. The optimized installation achieves a Performance Ratio of 86.18%, confirming its high energy efficiency and the technical feasibility of the proposed design.

Regarding the economic assessment, the analysis reveals that the profitability of the plant depends critically on the electricity sale price established in the multi-buyer PPA. For this purpose, a sensitivity analysis was conducted, the results of which show that if the contract price falls below €36/MWh, the project is no longer economically viable.

In summary, this work demonstrates the potential of multi-buyer PPAs as a tool to promote the decarbonization of the industrial sector through the use of renewable energy sources.