Proyecto de instalación fotovoltaica de autoconsumo en un complejo de edificaciones municipales

Abstract

Se ha realizado el estudio de viabilidad de un autoconsumo fotovoltaico en un conjunto de edificios municipales en Villayón (Asturias). Este complejo incluye un colegio, polideportivo, piscina, centro de día, almacén, centro cultural y edificio multiusos, además del sistema de calefacción y ACS que los alimenta. El proyecto está alineado con los ODS y el PNIEC y plantea, conforme al RD 244/2019, un autoconsumo colectivo con excedentes acogido a compensación, para cuyo dimensionamiento se emplea la prestigiosa herramienta PVSyst. Se estudia el consumo a partir de las facturas de un año representativo, previamente comparadas con la estimación teórica por inventario. El recurso solar y condiciones climáticas se aproximan a partir de las bases de datos Meteonorm, PVGis y NASA, aplicando una ponderación propia. La instalación planteada, ubicada en el polideportivo, cuya cubierta carece de sombreado cercano y cuenta con un pequeño azimut(15º), abastece por razones económicas el 50% del consumo(28.587 kWh). Además, su sobredimensionamiento del 1,2 le proporciona el máximo rendimiento sin caer en la sobrecarga excesiva de inversores. Los equipos se seleccionan para una máxima energía autoconsumida(27.706 kWh). El diseño final incluye 40 paneles de silicio monocristalino monofaciales TWMPF-60HS600 de Tongwei (Tier 1), distribuidos eléctricamente en 2 cadenas (circuitos o string) en paralelo de 20 módulos en serie. Cada cadena (circuito o string) irá conectada a un inversor GW10KN-DT del fabricante GoodWE. El rendimiento de la instalación durante el primer año es 81,2%, trabajando un promedio de 1.241 horas equivalentes a lo largo de sus 30 años de vida. Se recupera la inversión (14.097,04€) a lo largo del año 8, generando un beneficio para el Ayuntamiento con una rentabilidad del 13,38%. Además, se promueve la penetración de las renovables en un mundo rural y, al final del año 30, se habrá evitado la emisión de 89,4 toneladas de CO2.Feasibility study of a solar self-consumption installation in a building complex in Villayón (Asturias). The supplied facilities include: a school, sports center, swimming pool, center for elderly care, warehouse, multi-purpose building and a nature-observation center, additionally involving the heating system that serves them. Aligned with the SDGs and the PNIEC, this project foresees, in accordance with RD 244/2019, a collective self-consumption subject to surplus compensation. The prestigious PVSyst tool is used for sizing the system. The consumption to be supplied is studied based on a representative year’s electric bills, previously compared with the theoretical estimation by inventory. The solar resource and climatic conditions are approximated using Meteonorm, PVGis, and NASA databases, applying a custom weighting. The installation subject of study, located at the sports center roof due to the absence of nearby shading and its small azimuth (15º), supplies 50% of the consumption (28,587 kWh) for economic reasons. Additionally, its 1.2 oversizing provides maximum efficiency without producing an excessive overload on the inverters. The final design includes 40 monofacial monocrystalline silicon panels of the Tongwei TWMPF-60HS600 model (Tier 1), electrically distributed in 2 parallel strings of 20 modules in series. Each string will be connected to a GW10KN-DT inverter from GoodWE manufacturer. The equipment is selected to maximize self-consumed energy (27,706 kWh) The installation achieves a performance ratio of 81.2% during the first year, working an average of 1,241 equivalent hours over its 30 years of life. The investment of 14.097,04 € is recovered starting from year 8, generating a profit for the City Council with a return rate of 13.47%. In addition, by the end of its lifespan, the emission of 89.4 tons of CO2 is avoided creating a positive impact in the environment. Finally, the penetration of renewables in rural areas is promoted.