Diseño y optimización de una planta fotovoltaica en Jerez de la Frontera (Cádiz)

Abstract

El proyecto se centra en el diseño y optimización de una planta fotovoltaica, buscando reducir costes y aumentar su competitividad. España, con su abundante recurso solar, ofrece una excelente oportunidad para la instalación de estas plantas, aunque el sector es altamente competitivo. Para mejorar la competitividad, el diseño de los equipos se enfoca en reducir el CapEx, lo cual se traduce en una disminución del LCOE (Levelized Cost Of Energy).

El proyecto se basa en el diseño detallado de una planta fotovoltaica en Jerez de la Frontera, considerando variables como el emplazamiento, el código de red y la seguridad de la planta. Se evalúan varios diseños y se selecciona el más eficiente en términos de LCOE. La optimización posterior de ciertos equipos busca reducir aún más este indicador.

El sistema diseñado convierte la energía solar en electricidad mediante módulos fotovoltaicos, que transforman la energía a corriente continua a 1.500 V, y luego se eleva a 30 kV mediante transformadores, ya en alterna, realizando la inyección a red a 220 kV.

Los resultados muestran que, a pesar de un incremento en los costes iniciales en los diseños con estructura de seguidro, su mayor producción resultó en una reducción del LCOE. El diseño más rentable, con estructura de seguidor y un ratio DC/AC de 1,30, resulta en un ahorro significativo.

The project focuses on the design and optimization of a photovoltaic plant, aiming to reduce costs and increase its commpetitiveness. Spain, with its abundant solar resource, offer an excellent opportunity for the installation of these plants, although the sector is highly competitive. To improve competitiveness, the design of the equipment focuses on reducing CapEx, which leads to a decrease in the LCOE (Levelized Cost Of Energy).

Ther project is based on the detailed design of a photovoltaic plant in Jerez de la Frontera, considering variables such as the location, the grid code, and the plant's safety. Several designs are evaluated, and the most efficient one in terms of LCOE is selecter. The subsequent optimization of certain equipment aims to further reduce this indicator.

The designed system converts solar energy into electricity through photovoltaic modules, wihch convert the energy to direct current at 1,500 V, and then it is stepped up to 30 kV through transformers, now in AC, with the injection into the grid at 220 kV.

The result show that, despite an increase in initial costs in designs with tracker structures, their higher production resulted in a reduction of the LCOE. The most cost-effective design, witha tracker structure and DC/AC ratio of 1.30 result on significant savings.