Diseño de una instalación fotovoltaica para autoconsumo en edificio residencial

Abstract

El objetivo del proyecto es configurar un diseño conceptual o de ingeniería básica de una instalación fotovoltaica residencial, sobre una cubierta existente de una vivienda unifamiliar, en Pozuelo de Alarcón, para el autoconsumo de la demanda eléctrica. Este proyecto se acoge a una modalidad de autoconsumo denominada autoconsumo con compensación de excedentes. Esta modalidad consiste en autoconsumir la energía demandada durante las horas de producción, y en caso de que se genere una cantidad superior a la consumida, se podrá verter esa diferencia a la red como energía excedentaria. Dichos excedentes se compensan a un precio negociado mediante un contrato entre el consumidor y la compañía eléctrica. Además, se analiza el consumo de la vivienda de dos formas distintas. El primer método consiste en realizar un listado de todos los dispositivos eléctricos de la vivienda, siendo en este caso 11885,51 kWh. El segundo, se basa en el estudio de las facturas eléctricas mensuales proporcionadas por el consumidor, para elaborar el consumo anual que alcanza la cifra de 11740 kWh. Posteriormente, se exponen los factores más influyentes en la producción eléctrica. Entre los más destacables se encuentran, la radiación solar, los elementos de la instalación empleados y la configuración de la cubierta sobre la que se implantan los módulos fotovoltaicos. A partir de estos datos, debido a la limitación de superficie por parte de la cubierta, se establece el número máximo de módulos fotovoltaicos en 11, siendo la potencia pico de la instalación 5 kW con una inversión de 6546 €. Finalmente, se evalúa el impacto que conlleva la instalación y se elabora un estudio económico, basándose en los parámetros fundamentales que determinan la viabilidad del proyecto, el VAN, la TIR y el Payback.

The aim of the project is to configure a conceptual or basic engineering design of a residential photovoltaic installation on an existing roof of a single-family house in Pozuelo de Alarcón, for the self-consumption of electricity demand. This project uses a type of self-consumption called self-consumption with surplus compensation. This modality consists of self-consumption of the energy demanded during production hours, and in the event that more energy is generated than is consumed, the difference can be fed into the grid as surplus energy. These surpluses are compensated at a price negotiated through a contract between the consumer and the electricity company. In addition, the household's consumption is analysed in two different ways. The first method consists of making a list of all the electrical devices in the home, in this case 11885.51 kWh. The second method is based on the study of the monthly electricity bills provided by the consumer, in order to draw up the annual consumption, which reaches the figure of 11,740 kWh. Subsequently, the most influential factors in electricity production are presented. Among the most important factors are solar radiation, the elements of the installation used and the configuration of the roof on which the photovoltaic modules are installed. Based on these data, due to the limited surface area of the roof, the maximum number of photovoltaic modules is set at 11, the peak power of the installation being 5 kW with an investment of 6546 €. Finally, the impact of the installation is evaluated and an economic study is carried out, based on the fundamental parameters that determine the viability of the project, the NPV, the IRR and the Payback.