Proyecto de energía renovable y almacenamiento de energía para un complejo hospitalario

Abstract

Este documento tiene como objetivo estudiar la viabilidad técnica y económica de poner una instalación fotovoltaica en un complejo industrial. En nuestro caso, vamos a colocar las placas fotovoltaicas sobre la cubierta de un complejo industrial, también se podrían colocar a ras del suelo. Primero, he procedido a hacer un recorrido en la historia de la energía y del mercado eléctrico, reflejando la cantidad de emisión que nos ahorramos de CO2 y componentes tóxicos y dañinos para el ser humano. En este proyecto consta el diseño fotovoltaico de toda la instalación, con objetivo de aportarle al complejo industrial la mayoría de energía que necesita en su consumo eléctrico. Primero, partiendo de la energía que se le va a aportar al complejo industrial, y considerando las características de todos los elementos de nuestra instalación fotovoltaica, como los módulos, el inversor, los cables conductores de electricidad, los cables conductores de puesta a tierra, los soportes, he procedido a calcular cuantos metros cuadrados de superficie necesitamos tener para poder abastecer al complejo industrial energéticamente. Una vez hecho el cálculo de los metros cuadrados que necesitamos tener, calculo con el Pliego de condiciones del IDAE la distancia que tenemos que dejar entre módulo y módulo fotovoltaico para evitar que se ocasionen sombras, lo cual daría lugar a cortocircuitos que ocasionaría la pérdida de producción de energía. Nuestra planta fotovoltaica se basa en unas placas fotovoltaicas que generan electricidad, esta electricidad es generada en corriente continua, mediante el inversor transformamos esta corriente continua en corriente alterna, que es aprovechada para el consumo eléctrico de nuestro complejo industrial. También es importante calcular bien el número de módulos en serie y en paralelo, ya que hay que revisar bien que todos los parámetros de intensidad, voltaje, ratio Wp/W entren dentro de las condiciones normales de funcionamiento., teniendo en cuenta que al poner muchos paneles en serie tenemos intensidad alta y al poner muchos en paralelo tenemos una tensión alta. El tipo de terreno también es importante, ya que dependiendo de si es o no muy arenoso habrá que poner cimentaciones de hormigón tipo pata de elefante. También es importante hacer un estudio de donde ubicar la instalación fotovoltaica para conseguir un lugar óptimo que esté dotado de una buena radiación, lo cual dará lugar a una producción óptima, consiguiendo así un PR elevado. El PR es un parámetro fotovoltaico muy importante, es un porcentaje que nos relaciona la producción y la radiación y que cuanto más cerca del 100% mejor, porque cuanto mayor es el PR, mejor esta funcionando la instalación. Como es una relación entre producción y radiación puede ser que esté indeterminado el PR y eso será cuando no hay radiación, que puede pasar por diversos motivos como por ejemplo que no haya habido sol o que los piránometros no hayan podido registrar la radiación porque estén estropeados. También puede haber PR cero debido a que no haya habido producción. La curva de radiación tiene que seguir a la producción para que esté funcionando bien la planta fotovoltaica También este proyecto incorpora las protecciones pertinentes, y todos los conductores están calculados y elegidos de acuerdo con los criterios de intensidad y sección máxima como indica el Reglamento Electrotécnico de Baja y media tensión (REBT). Es importante en el presupuesto incorporar en el mantenimiento, ya que las placas fotovoltaicas pueden presentar a lo largo de los años diversos problemas por los cambios de temperatura como yellowing que es un problema común que aparece por temperaturas extremas. La vida útil de. la planta fotovoltaica son 25 años, por lo que he realizado una proyección financiera, calculando el van y el tir, que son medidores de si nos sale rentable poner la planta fotovoltaica , lo cual he concluido que es bastante rentable.The objective of this document is to study the technical and economic viability of putting a photovoltaic installation in an industrial complex. In our case, we will place the photovoltaic panels on the roof of an industrial complex, they could also be placed at ground level. First, I have proceeded to make a journey in the history of energy and the electricity market, reflecting the amount of emission of CO2 and toxic components that we save. This project includes the photovoltaic design of the entire installation, with the aim of providing the industrial complex with the majority of the energy it needs in its electricity consumption. First, starting from the energy that is going to contribute to the industrial complex, and considering the characteristics of all the elements of our photovoltaic installation, such as the modules, the inverter, the electricity conductors, the grounding conductor cables, the supports, I proceeded to calculate how many square meters of surface we need to have in order to be able to supply the industrial complex energetically. Once the calculation of the square meters that we need have been made, I calculate with the specifications of the IDAE the distance that we have to leave between the module and the photovoltaic module to avoid shadows, which would lead to short circuits that would cause the loss of energy production. Our photovoltaic plant is based on photovoltaic panels that generate electricity, this electricity is generated in direct current, through the inverter we transform this direct current into alternating current, which is used for the electrical consumption of our industrial complex. It is also important to calculate well the number of modules in series and in parallel, since it is necessary to check well that all the parameters of intensity, voltage, Wp / W ratio enter within the normal operating conditions, taking into account that when putting many panels in series have high intensity and when putting many in parallel we have a high voltage. The type of terrain is also important, since depending on whether or not it is very sandy you will have to put elephant foot concrete foundations. It is also important to make a study of where to locate the photovoltaic installation to get an optimal place that is equipped with good radiation, which will lead to an optimal production, thus achieving a high PR. The PR is a very important photovoltaic parameter, it is a percentage that relates production and radiation and that the closer to 100% better, because the higher the PR, the better the installation is working. As it is a relation between production and radiation it may be that the PR is undetermined and that will be when there is no radiation, which can happen for various reasons such as for example that there has been no sun or that the pyranometers have not been able to register the radiation because they are damaged. There can also be PR zero because there has been no production. The radiation curve has to follow the production so that the photovoltaic plant is working well

This project also incorporates the relevant protections, and all the conductors are calculated and chosen according to the criteria of intensity and maximum section as indicated by the REBT. It is important in the budget to incorporate in the maintenance, since the photovoltaic plates can present throughout the years diverse problems by the changes of temperature like yellowing that is a common problem that appears by extreme temperatures. The useful life of the photovoltaic plant is 25 years, so I have made a financial projection, calculating the van and the tir, which are meters of whether it is profitable to put the photovoltaic plant, which I have concluded is quite profitable.