Instalación fotovoltaica de 100 KW conectada a red sobre cubierta de nave en Cáceres

Abstract

La energía solar es una de las fuentes de energía renovable que más desarrollo está experimentando en los últimos años y con mayores expectativas para el futuro. Además, el potencial solar de España es el más alto de Europa debido a su privilegiada situación y climatología. La finalidad del proyecto es la realización de una instalación fotovoltaica conectada a red de lOOkW nominales sobre la cubierta de una nave industrial situada en el polígono industrial de la localidad de Navalrnoral de la Mata (Cáceres). El sistema de conexión a red eléctrica diseñado para la instalación del presente proyecto se compone de dos partes fundamentales: un campo fotovoltaico donde se recoge y transforma la energía de la luz solar en energía eléctrica en corriente continua (C.C.), y otra parte de transformación, que gracias al sistema ondulador del inversor, consigue transformar esta energía eléctrica en corriente alterna (CA) para su inyección a la red. El campo fotovoltaico está compuesto por 540 paneles de 200 Wp cada uno, conectados en 45 ramas de 12 paneles en serie, consiguiendo con esto un total de 108 kWp. Los módulos se ubicarán en la cubierta de la nave industrial aprovechando su inclinación, aproximadamente 20° y orientación Sur - Este, e irán fijados a ella mediante unos raíles amarrados a las correas de la nave para asegurar la correcta sujeción. La conexión entre el campo de paneles y el inversor se realiza mediante líneas de enlace en corriente continua, obteniéndose un sistema equilibrado a la entrada del inversor, precedido por un cuadro de protecciones en corriente continua. A la salida del inversor, se dispondrá de un cuadro de protecciones de corriente alterna que se encargará de controlar la intensidad de salida del inversor y proteger la línea de salida. La energía eléctrica será evacuada a través de una línea subterránea a la red local. La energía producida se mide con un contador bidireccional que comparte envolvente con el cuadro general de protección y medida, ambos cumpliendo las especificaciones de la empresa distribuidora. Se inyectará a la red toda la energía solar producida favoreciéndose de la legislación actual de venta de electricidad en régimen especial. El RD 661/2.007 establece una tarifa regulada (0,4403 €por kWh inyectado a la red, para instalaciones de menos de lOOkW durante los primeros 25 años y de 0,3523 €a partir de entonces) muy superior al precio del kWh convencional (aproximadamente 0,10 €por kWh consumido de la red), para que el generador solar eléctrico obtenga una compensación económica en su inversión inicial. En caso de que el generador solar eléctrico autoconsumiera, estaría perdiendo la diferencia de precio entre el k Wh solar y el convencional, lo que haría inútil el concepto de ayuda económica incluida en el RD. Por esta razón en instalaciones de este tipo lo lógico es que toda la energía producida sea inyectada en la red. El objetivo de esta legislación es conseguir un ahorro energético selectivo, aprovechando al máximo la energía solar gratuita y limpia, en detrimento de la convencional, ya que el objetivo es ahorrar energía con sistemas eficientes, aumentar la independencia energética nacional y cumplir con lo compromisos en materia de medio ambiente. Las revisiones que se realicen en el futuro de las tarifas no afectarán a las instalaciones ya puestas en marcha. Esta garantía aporta seguridad jurídica para el productor, proporcionando estabilidad al sector y fomentando su desarrollo. Con toda la información anterior y siguiendo siempre las indicaciones del Pliego de Condiciones Técnicas del I.D.A.E. y las recomendaciones de Censolar, se hace una exposición razonada de la conveniencia y viabilidad de la instalación, justificando la opción elegida y demostrando que puede cubrir, con el adecuado dimensionado, las necesidades expuestas. En primer lugar se hace una estimación de la producción eléctrica anual, para lo que es necesario realizar un estudio mes a mes. Todo esto da una producción anual de 153.360 kWh /año, y por tanto unos ingresos para el primer año estimados en 67.536 €. Sin embargo a la hora de hacer el estudio económico en un periodo de tiempo de 25 años, se tienen en cuenta muchos más parámetros que afectan a la inversión. Como resultado se obtiene que para los primeros años el beneficio neto es negativo, es decir, el ahorro no ha llegado todavía a compensar la inversión. Es a partir del decimotercer año para el cual Beneficio neto se hace cero (o aproximadamente cero), estos trece años serán precisamente el tiempo de retomo de la inversión. A partir de dicho año, y hasta el final de la vida útil de la instalación, todo el ahorro que vaya produciendo se convertirá en beneficio neto, ya que la inversión será amortizada. Según los cálculos realizados se pueden alcanzar un beneficio neto de 657.446 €. Finalmente se obtiene que la tasa de rentabilidad interna o abreviadamente "rentabilidad" de la instalación debe de ser del 9%, siendo este el tipo de interés para que la inversión en la instalación solar, una vez llegado el final de su vida útil, hubiera producido el mismo beneficio que una capitalización con dicho tipo de interés. En conclusión, y a la vista de los resultados económicos, se puede afirmar la viabilidad y rentabilidad de este proyecto, partiendo de la base de que una instalación de estas características contribuye a una mejora tecnológica del sistema energético español, y contribuye a reducir la contaminación del medio ambiente producida por otras fuentes de energía.Solar energy is the renewable energy source with the highest development during the last years and the one with the greatest future. In addition, its privileged location and its exceptional climate makes Spain' s solar potential be the highest in Europe. The purpose of this project is the accomplishment of a photovoltaic installation connected to network of 100 kW of nominal power value over the cover of an industrial ship located in the industrial area of Navalmoral de la Mata (Cáceres). The connection system to designed mains for this installation is made up of two main parts: the first one is made of a photovoltaic field. Here solar power is taken and then it coverts the sublight into DC (C.C.) electric power, and the second one is made of conversion which thanks to the ondulador system of the Investor it is able to convert this electric power into alternating current (CA) for its injection to the network. The photovoltaic field is made up of 540 panels of 200 Wp each one, connected in 45 branches of 12 panels in series obtaining 108 kWp in total. The modules will be located in the cover of the industrial ship taking advantage of their inclination, approximately 20° and South - East direction, and will go fixed to her by means of rails directly placed on the strap of the ship to assure the correct subjection. The connection between the field of panels and the inverter is made by means of DC connection routes, obtaining a balanced system at the inverters panel entrance, preceded by a DC protections panel. In the way out of the inverter, it will be an AC protections panel that will be in charge of controlling the inverter exit intensity and protecting the exit line. The sum of power of the parcels will be evacuated through an underground line into the local mains. The produced energy is measured with a bidirectional electricity meter that shares surrounding with the general control and protection panel, both fulfilling the distributing company specifications. The whole solar energy produced would be injected into the mains taking advantage of the present special regime electricity sale legislation. RD 661/2007 establishes a regulated tariff (0,4403 € per kWh injected into the mains, for up to 100 kW systems during the first 25 years and 0,3523 € as of the 25 years) very higher than the conventional kWh cost (approximately 0.10 € per kWh consumed) so that the electrical solar generator obtains an economic compensation for its initial investment. If the electrical solar generator were self-consumer, it would be wasting the price difference between the solar kWh and the conventional one, which would make the concept of economic aid including in the RD useless. That is why in this kind of installations all the energy is logical to be injected into the mains. The objective of this legislation is to obtain a selective power saving, taking advantage of the gratuitous and clean solar energy to the maximum, instead of the conventional one, since the objective is to save energy with efficient systems, to increase national power independence and to carry out the commitments concerning to the environment. Future tariff revisions will not affect facilities set off until then. This guarantee contributes to legal security for the producer, providing stability to the sector and promoting its development. Of all the previous information and always following the indications of the Sheet of Specifications of the I.D.A.E and the recommendations of Censolar, a reasoned exhibition takes control of the convenience and viability of the installation, justifying the chosen option and demonstrating that it can cover, with the suitable one determine the proportions, the exposed necessities. In the first place an estimation becomes of the annual electrical production, for which it is necessary to make a study month to month. All this gives an annual production of 153.360 kWh/year, and therefore income for the first year considered in 67.536 €. Nevertheless at the time of making the economic study in a period of time of 25 years, many consider more parameters than they affect the investment. As result is obtained that for the first years the net benefit is negative, that is to say, the saving has still not gotten to compensate the investment. It is as of the thirteenth year for which net benefit becomes zero (or approximately zero), these thirteen years will be indeed the turnaround time of the investment. As of this year, and until the end of the life utility of the installation, all the saving that is producing will tum net benefit, since the investment will be amortized. According to the made calculations they are possible to be reached a net benefit of 657.446 €. Finally it is obtained that the rate of interna! yield or briefly "yield" of the installation must of being of 9%, being the this type of interest so that the investment in the solar installation, once arrived the end from its life utility, had produced he himself benefit that a capitalization with this type of interest. Finally and starting from the premise that this kind of installations contributes to a technical improvement of the Spanish electrical system and also to reduce pollution on the environment that is produced by other energy sources, and bearing in mind the financia! results, we can confirm the feasibility and profitability of this Project.