INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTAICA
PARA AUTOCONSUMO EN CUBIERTA DE NAVE INDUSTRIAL
TRABAJO FIN DE GRADO
Alumno: Tamara Martín García
Director: Fco. Javier Cánovas Rodríguez Codirector: Antonio Soriano Martínez
Dpto: Automática, ingeniería eléctrica y tecnología electrónica.
CURSO 2021/2022
2
Contenido
1. MEMORIA. ... 5
1.1. ANTECEDENTES... 5
1.2. OBJETO DEL PROYECTO. ... 5
1.3. EMPLAZAMIENTO DE LA INSTALACIÓN. ... 5
1.4. CONSUMO ENERGÉTICO DEL EDIFICIO. ... 6
1.5. ENERGIA PRODUCIDA POR LA INSTALACION SOLAR FOTOVOLTAICA Y AUTOCONSUMIDA POR LA INDUSTRIA. ... 10
2. DESCRIPCIÓN GENÉRICA DE LAS INSTALACIONES Y SU USO. ... 15
2.1. DESCRIPCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA INSTALACIÓN... 16
2.1.1. MÓDULOS FOTOVOLTAICOS. ... 17
2.1.2. INVERSORES. ... 17
2.1.3. POTENCIA TOTAL PREVISTA DE LA INSTALACIÓN. ... 19
2.1.4. POTENCIA ELÉCTRICA INSTALADA EN MÓDULOS FOTOVOLTAICOS. ... 19
2.1.5. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LA INSTALACIÓN. ... 19
2.1.6. GENERADOR FOTOVOLTAICO... 20
2.1.7. ESTRUCTURA SOPORTE MÓDULOS. ... 20
2.2. INSTALACIÓN ELÉCTRICA. ... 21
2.2.1. PROTECCIONES ELÉCTRICAS. ... 21
2.2.2. PROTECCIONES CONTRA SOBRECORRIENTES. ... 21
2.2.3. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS. ... 22
2.2.4. PUESTA A TIERRA DE LA INSTALACIÓN. ... 22
2.2.5. CONDUCTORES DE PROTECCIÓN. ... 23
2.2.6. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS. ... 23
2.2.7. PROTECCIONES CONTRA SOBRETENSIONES. ... 23
2.2.8. PROTECCIÓN DE TENSIÓN Y FRECUENCIA (INTERRUPTOR AUTOMÁTICO DE LA INTERCONEXIÓN) 24 2.2.9. LÍNEAS ELÉCTRICAS. ... 24
2.2.10. TENSIÓN DEL CABLEADO. ... 24
2.2.11. SECCIÓN DEL CABLEADO. ... 25
3. DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES DE ENLACE. ... 25
3.1. PUNTO DE CONEXIÓN EN RED INTERIOR. ... 25
3.2. CONEXIÓN CON LA ACOMETIDA. ... 25
3.3. CUADRO GENERAL DE DISTRIBUCIÓN Y SU COMPOSICIÓN. ... 26
3.4. CUADRO SECUNDARIOS Y PARCIALES. ... 26
3.5. LINEAS DE DISTRIBUCIÓN Y CANALIZACIONES. ... 26
3.5.1. CONDUCTORES DE PROTECCIÓN. ... 27
3.6. ALUMBRADO DE EMERGENCIA. ... 27
3.7. GESTIÓN DE DATOS DE PRODUCCIÓN. ... 27
3.8. PROTECCIÓN DE LA CALIDAD DEL SUMINISTRO. ... 27
3.8.1. SEPARACIÓN GALVÁNICA... 27
3
3.8.2. FUNCIONAMIENTO EN ISLA. ... 27
4. MANTENIMIENTO. ... 28
5. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS. ... 28
5.1. GENERADOR FOTOVOLTAICO. ... 28
5.1.1. NÚMERO DE MÓDULOS CONECTADOS EN SERIE. ... 28
5.1.2. NÚMERO DE MÓDULOS CONECTADOS EN PARALELO. ... 30
5.2. CÁLCULO DE LA SECCIÓN DEL CABLEADO. ... 30
5.2.1. CABLEADO DE CORRIENTE CONTINUA. ... 31
5.2.2. CABLEADO DE CORRIENTE ALTERNA. ... 35
5.3. DIMENSIONADO DE LOS TUBOS DE PROTECCIÓN. ... 37
5.3.1. TUBOS PARA EL CABLEADO CC. ... 37
5.3.2. TUBOS PARA EL CABLEADO CA. ... 38
5.4. DIMENSIONADO DE LAS PROTECCIONES. ... 38
5.4.1. PROTECCIONES PARA EL TRAMO DE CORRIENTE CONTINUA. ... 38
5.4.2. PROTECCIONES PARA EL LADO DE CA... 41
5.4.3. CÁLCULO DEL VALOR MÁXIMO DE LA RESISTENCIA A TIERRA EN FUNCIÓN DE LA SENSIBILIDAD DE LOS DIFERENCIALES. ... 43
5.4.4. CÁLCULO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA. ... 44
5.5. RADIACIÓN Y PRODUCCIÓN. ... 44
5.5.1. PÉRDIDAS ESTIMADAS. ... 44
5.5.2. PRODUCCIÓN ENERGÍA PLANTA SOLAR... 46
5.5.3. CONSUMO DE ENERGÍA ANUAL. ... 46
5.5.4. SOBRECCARGA DE INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA SOBRE NAVE INDUSTRIAL. ... 46
6. IMPACTO AMBIENTAL. ... 48
6.1. VENTAJAS AMBIENTALES. ... 48
6.2. EMISIONES DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA DURANTE SU VIDA ÚTIL. ... 48
7. IMPACTO VISUAL. ... 49
8. IMPACTO ACÚSTICO... 49
9. IMPACTO SOBRE EL TERRITORIO. ... 49
10. JUSTIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA PORTANTE. ... 49
10.1. ESTRUCTURA SOPORTE. ... 49
11. ANÁLISIS ECONÓMICO. ... 50
11.1. INTRODUCCIÓN. ... 50
11.2. CÁLCULO DEL AHORRO ANUAL Y EL BENEFICIO POR VENTA DE EXCEDENTES. ... 50
11.3. PRESUPUESTO. ... 52
11.4. ESTUDIO ECONÓMICO. ... 54
12. ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD. ... 57
12.1. NECESIDAD DEL ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD. ... 57
12.2. NORMATIVA QUE AFECTA AL ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD. ... 57
4
12.3. PRINCIPALES RIESGOS ASOCIADOS Y MEDIDAS PREVENTIVAS. ... 57
12.3.1. EXCAVACIÓN DE ZANJA. ... 57
12.3.2. TENDIDO DE CONDUCTORES... 58
12.3.3. MONTAJE DE ESTRUCTURAS Y TRABAJOS EN ALTURA. ... 59
12.3.4. PUESTA EN MARCHA DE LA INSTALACIÓN. ... 59
12.3.5. MÁQUINAS-HERRAMIENTAS EN GENERAL. ... 60
12.3.6. CAMIÓN CON TRANSPORTE DE MATERIALES. ... 61
12.3.7. ESCALERAS DE MANO. ... 62
12.3.8. PLATAFORMA ELEVADORA. ... 64
13. PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS. ... 65
13.1. CALIDAD DE MATERIALES... 65
13.1.1. PANEL FOTOVOLTAICO. ... 65
13.1.2. INVERSOR. ... 66
13.1.3. CONTROL Y MONITORIZACIÓN. ... 66
13.1.4. LOCAL PARA INVERSORES ... 66
13.1.5. ESTRUCTURA. ... 66
13.1.6. CONDUCTORES ELÉCTRICOS. ... 67
13.1.7. CONDUCTORES PROTECCIÓN. ... 67
13.1.8. IDENTIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES. ... 67
13.1.9. TUBOS DE PROTECCIÓN Y CANALES PROTECTORAS ... 67
13.1.10. CAJAS DE EMPALME Y DERIVACIÓN. ... 71
13.1.11. MÁQUINAS DE MANDO Y MANIOBRA. ... 71
13.1.12. APARATOS DE PROTECCIÓN. ... 72
13.1.13. FUSIBLES. ... 73
13.1.14. CUADROS DISTRIBUCIÓN. ... 73
13.1.15. PICAS TOMA TIERRA ... 73
13.2. CONDICIONES GENERALES DE OBRA ... 74
13.2.1. NORMAS DE EJECUCIÓN. ... 74
13.2.2. PRUEBAS REGLAMENTARIAS. ... 74
13.2.3. CONDICIONES DE USO, MANTENIMIENTO Y SEGURIDAD. ... 74
13.2.4. CERTIFICADOS Y DOCUMENTACIÓN. ... 75
13.2.5. LIBRO DE ÓRDENES... 75
13.2.6. PUESTA EN FUNCIONAMIENTO. ... 75
13.3. CONDICIONES TÉCNICAS-ADMINISTRATIVAS. ... 76
13.3.1. OBJETO. ... 76
13.3.2. GENERALIDADES. ... 76
5
1. MEMORIA.
1.1. ANTECEDENTES.
Se pretende realizar una instalación fotovoltaica destinada al propio autoconsumo de una nave industrial para autoabastecer eléctricamente parte de sus consumos, que actualmente son suministrados a través de un suministro en baja tensión a 400 V conectado a la red eléctrica de distribución, lo que conllevará una disminución en el consumo de energía proveniente de la red de distribución eléctrica y en consecuencia, un ahorro económico.
1.2. OBJETO DEL PROYECTO.
El objeto del presente proyecto es definir las condiciones técnicas de la instalación generadora fotovoltaica sobre tejado y calcular su producción, para que sirva como fundamento base para la ejecución de la instalación.
Se definirán las características de los elementos a utilizar, así como el rendimiento de la instalación, basándose en la producción eléctrica fotovoltaica, y el consumo eléctrico de la instalación receptora de energía eléctrica.
Para la realización del diseño, se utilizará un inversor tipo disponible en el mercado. Este sistema es complementario a la red eléctrica convencional, aportando una cantidad de energía eléctrica a la instalación receptora, que conllevará una reducción importante del consumo eléctrico facturado. La instalación se destinará a autoconsumo sin embargo, al estar conectada a red, los excedentes que genere se verterán a la misma, por lo que se podrán vender estos kWh sobrantes al precio correspondiente.
Con esta instalación renovable, se conseguirá una reducción de emisiones y una reducción considerable en la facturación energética del promotor debido a, por una parte, la disminución anual de los costes de energía y, por otra, a la venta de excedentes. Adicionalmente se conseguirá:
Mayor independencia energética.
Una mejor imagen corporativa por el uso de energías limpias.
Al descentralizarse la generación de energía se reducen las pérdidas de energía en el transporte.
1.3. EMPLAZAMIENTO DE LA INSTALACIÓN.
La actuación se realizará en la nave que la empresa dispone en la C/ Xixona, 15, de la localidad de Castalla, provincia de Alicante. Las coordenadas son: latitud 38.6006 y longitud -0.6672.
La ubicación de la instalación solar se realizará en la cubierta de la nave existente (Figura 1), anclada mediante una subestructura de acero galvanizado y aluminio con tornillería de acero inoxidable, para soporte de los paneles solares fotovoltaicos a colocar. La potencia a instalar es de 27,54 kWp, con una superficie total de campo fotovoltaico de 300 m2.
6
Figura 1. Cubierta que se utilizará para la instalación FV.
1.4. CONSUMO ENERGÉTICO DEL EDIFICIO.
La industria tiene una tarifa eléctrica 3.0A con las siguientes características (fecha de referencia 01/09/2020):
- La 3.0A, tiene tres periodos en el término de energía y, también, en el de potencia, lo que permite seleccionar el valor a contratar en cada periodo, según nuestra demanda de energía. El horario de los periodos, en potencia y energía, es el que sigue:
Figura 2: Distribución de periodos aplicable al sistema peninsular.
- La principal característica de las tarifas 3.0A es que presentan una discriminación horaria en tres períodos: Punta (P1+P4), Llano (P2+P5) y Valle (P3+P6). Esto quiere decir, que a la hora de la facturación, el precio de la electricidad será diferente en cada franja horaria:
(https://es.support.somenergia.coop/article/1116-la-tarifa-3-0td)
Período Punta (P1):Es el período en que la potencia y la energía resultan más caras.
Son 4 horas al día y en caso de días festivos se llama P4. Está comprendido entre las 11.00 horas y las 15:00 horas (verano) y entre las 18.00 horas y las 22.00 horas (invierno). Para los cálculos realizados en esta instalación, este período es la suma de los periodos P1 y P4. (https://tarifaluzhora.es/comparador/tarifas-electricas/3-0)
7
Período Llano (P2): Son 12 horas al día y los días festivos se llama P5. Hace referencia a la franja horaria que va desde las 08.00 horas hasta las 11.00 horas, y desde las 15.00 horas hasta las 24.00 horas (verano) y desde las 08.00 horas a 18.00 horas, y desde las 22.00 horas hasta las 24.00 horas. Corresponde al período en el que el precio de la luz es más económico frente a las horas punta, pero no es el más económico. Para los cálculos realizados en esta instalación, este período es la suma de los periodos P2 y P5. (https://tarifaluzhora.es/comparador/tarifas-electricas/3-0).
Período Valle (P3): Es el período en que la potencia y la energía resultan más económicos. Son 8 horas al día y los días festivos se llama P6. Comprende las horas que van desde las 00.00 horas hasta las 08.00 horas durante todo el año. Para los cálculos realizados en esta instalación, este período es la suma de los periodos P3 y P6. (https://tarifaluzhora.es/comparador/tarifas-electricas/3-0).
- Tres potencias contratadas: Se puede contratar una potencia distinta en cada uno de los tres períodos. No existen valores normalizados (medida de potencia con maxímetro) y solo es necesario que una de las tres potencias esté por encima de 15 kW.
(https://es.support.somenergia.coop/article/1116-la-tarifa-3-0td)
- Posibilidad de superar la potencia contratada: En ningún caso el suministro queda interrumpido
por utilizar una potencia superior a la contratada.
(https://es.support.somenergia.coop/article/1116-la-tarifa-3-0td).
- Excesos de potencia: La distribuidora de energía aplicará una penalización por exceso de potencia siguiendo estas reglas:
Si la potencia consumida es inferior al 85% de la contratada, se cobrará ese 85%.
(https://atlas-energia.com/blog/guia-tarifa-30a/).
Si la potencia consumida y registrada en el maxímetro está entre el 85% y el 105%, se cobrará un importe igual al de la energía contratada. (https://atlas- energia.com/blog/guia-tarifa-30a/).
Si la potencia anotada supera el 105%, se cobrará lo contratado y el doble de la diferencia entre la demandada y el 105% de la contratada. (https://atlas- energia.com/blog/guia-tarifa-30a/).
La potencia contratada de la industria es:
Punta (P1+P4): 30,00 kW; Llano (P2+P5): 30,00 kW; Valle (P3+P6): 20,00 kW
Según facturación del año 2019/2020, información obtenida de la plataforma Aldro Energía (compañía energética española que se dedica a la comercialización de electricidad y gas natural en España), la industria presenta los siguientes consumos y maxímetros:
8 TABLA CONSUMO MENSUAL POR
PERÍODOS Últimas
lecturas mensuales
Fecha Tipo Consumo P1 (kWh)
Consumo P2 (kWh)
Consumo P3 (kWh)
Consumo P4 (kWh)
Consumo P5 (kWh)
Consumo
P6 (kWh) TOTAL
09/01/2020 REAL 404 2601 444 49 196 102 3.796
09/12/2019 REAL 501 3510 577 48 151 72 4.859
10/11/2019 REAL 858 2071 511 37 114 74 3.665
07/10/2019 REAL 825 1430 207 23 57 40 2.582
09/09/2019 REAL 607 1222 211 36 83 68 2.227
06/08/2019 REAL 938 1937 259 54 107 39 3.334
07/07/2019 REAL 813 1717 153 29 64 63 2.839
09/06/2019 REAL 871 1850 178 37 77 94 3.107
07/05/2019 REAL 959 2000 232 36 82 81,5 3.391
07/04/2019 REAL 1047 2150 286 35 87 69 3.674
06/03/2019 REAL 880 2927 301 47 151 74 4.380
22/02/2019 REAL 1904 5551 1576 91 517 276 9.915
Tabla 1: Consumo mensual por períodos.
GRÁFICO CONSUMO ANUAL
Gráfico 1: Consumo anual.
9
TABLAS CONSUMO ANUAL POR PERÍODOS
Periodo Total (kWh)
P1 10.607
P2 28.966
P3 4.935
P4 522
P5 1.686
P6 1.053
TOTAL 47.769
PUNTA (P1+P4) 11.129 kWh LLANO (P2+P5) 30.652 kWh VALLE (P3+P6) 5.988 kWh TOTAL 47.769 kWh
Tablas 2 y 3: Consumo anual por períodos.
LECTURA DE MAXÍMETRO
Últimaslecturas mensuales
Fecha Tipo Consumo P1
(kW) Consumo P2
(kW) Consumo P3
(kW) Consumo P4
(kW) Consumo P5
(kW) Consumo P6 (kW)
09/01/2020 REAL 18 34 33 5 11 4
09/12/2019 REAL 22 33 30 3 9 12
10/11/2019 REAL 26 25 26 5 5 1
07/10/2019 REAL 19 22 4 2 2 1
08/09/2019 REAL 19 28 5 4 3 2
06/08/2019 REAL 26 27 11 12 12 10
07/07/2019 REAL 22 23 5 3 3 1
09/06/2019 REAL 21 21 11 4 4 11
07/05/2019 REAL 26 27 13 4 3 2
07/04/2019 REAL 26 27 5 3 8 2
06/03/2019 REAL 33 25 23 10 16 17
22/02/2019 REAL 24 25 15 11 11 4
Tabla 4: Lectura de maxímetro.
10 De las tablas anteriores podemos destacar que:
- Le energía consumida es constante: La instalación tiene un consumo energético prácticamente constante, a excepción del mes de febrero que es el período de temporada alta de la empresa, y salvo en el mes de Septiembre, que es el mes donde existe el periodo vacacional de la industria.
- El precio de energía (20/09/2020): El coste medio mensual de la energía para el periodo Punta es de 0,127843 €/kWh, para el Llano es de 0,116243 €/kWh y para el Valle es de 0,08026
€/kWh, por lo que podemos decir que el coste medio anual del kWh es de 0,108115 €/kWh.
- El consumo energético medio y anual: El consumo anual de energía ha sido de aproximadamente de 47.769 kWh, lo que se traduce en un gasto económico de alrededor de 5.165,00 €/año (IVA no incluido). Por tanto, el consumo medio mensual de energía ha sido de 3.980,75 kWh lo que se traduce en 430,36 €/mes.
- El maxímetro: Con la lectura del maxímetro podemos comprobar que la potencia contratada ha sido bien calculada respecto a la necesitada en la fábrica, no existiendo muchas penalizaciones por excesos de potencia.
- El precio de la potencia contratada: No se va a profundizar en el coste del término de potencia ya que va a permanecer inalterado con la nueva instalación fotovoltaica, dada la necesidad de disponer de potencia en días sin apenas producción solar (días nublados) y en horarios donde no haya producción solar (horario nocturno).
1.5. ENERGIA PRODUCIDA POR LA INSTALACION SOLAR FOTOVOLTAICA Y AUTOCONSUMIDA POR LA INDUSTRIA.
La industria dónde se va a aprovechar la energía producida por la instalación tiene un consumo aproximado de 47.769 kWh anuales.
Una vez que hemos analizados los términos de potencia y energía realmente consumidos por la instalación, se proyectará una instalación fotovoltaica de 27 Kwp. La energía que se genere tendrá como propósito principal el de abastecer los consumos propios de la industria.
Se dimensiona una instalación de 27 kWp que producirán alrededor de 48.912 kWh, con el objetivo de generar y autoconsumir el mayor porcentaje posible del consumo energético de la industria en horas de producción solar. De esta manera, se conseguirá que el periodo de la amortización de la instalación se acorte. Esta energía se inyectará en la red trifásica de B.T. utilizando de un único inversor de 25 kWn.
Al ser la potencia nominal de la instalación igual o inferior a 100 kW, la legislación española permite la interconexión de esta con la red.
Para obtener estos datos hemos utilizado el PVGIS (es una aplicación oficial desarrollada por la Unión Europea que permite calcular tu producción fotovoltaica en cualquier zona de Europa, Asia y América), que mediante un mapa interactivo de los continentes vía satélite, te da la opción de pinchar en cualquier región para determinar los datos de radiación solar y calcular tu producción fotovoltaica en un área geográfica determinada. (https://www.energynews.es/pvgis-produccion- fotovoltaica/#:~:text=PVGIS%20es%20una%20aplicaci%C3%B3n%20oficial,en%20una%20zona%20geogr
%C3%A1fica%20determinada.)
11 Para el estudio de nuestra instalación, en primer lugar, hemos proyectado la instalación de un equipo fotovoltaico de 27 kWp para obtener la producción y comprobar si es la potencia adecuada. En el panel donde PVGIS permite introducir los datos, introduciremos una inclinación de 25º, admitiremos unas pérdidas de energía del 3%, y elegimos su posición como integrado en el edificio.
El ángulo de inclinación lo hemos particularizado en 25º, puesto que es el ángulo con el que la empresa Suntechnics suele trabajar y por tanto conlleva menos coste económico para el cliente. Es cierto que al elegir en el PVGIS la opción de optimizar inclinación, nos da un ángulo de 35º, y se observa que con esta inclinación óptima se consigue elevar la irradiación en los meses de invierno en perjuicio de una disminución en los meses de verano, sin embargo este desajuste se podrá minimizar con la compensación de excedentes y la reducción en el coste de los ángulos de 25º.
Una vez le hemos pinchado a «Visualizar resultados», se pueden observar los datos que la aplicación determina según los criterios de instalación que hemos considerado para el equipo fotovoltaico. Para nuestro caso, los datos obtenidos muestran que tendrá una producción anual fotovoltaica de 48.912 kWh. En este caso, Junio, Julio y Agosto serán los meses con mayor radiación solar.
Como podemos ver, la producción anual es muy similar al consumo de energía de la industria (47.769 kWh), con lo que podemos afirmar que la potencia pico proyectada de 27 kWp es adecuada para su instalación.
A continuación, se muestran los resultados obtenidos del PVGIS y un gráfico de la producción de energía por la instalación fotovoltaica y la irradiación:
Gráfico 2: Producción de energía mensual del sistema FV fijo.
12
Gráfico 3: Irradiación mensual sobre plano fijo.
Gráfico 4: Datos obtenidos a través del PVGIS
Los siguientes gráficos/tablas muestran los kWh producidos por la instalación fotovoltaica en periodos de facturación de lunes a viernes, en fin de semana y tabla resumen de kWh producidos y demandados por períodos de facturación:
13
Tabla 5: kWh producidos en periodos de facturación de P1 a P6 de Lunes a Viernes
Tabla 6: kWh producidos en periodos de facturación de P1 a P6 en fin de semana
P1+P4 PUNTA P2+P5 LLANO P3+P6 VALLE
TARIFA 3.0A
DE LUNES A VIERNES KWH PRODUCIDOS EN PERIODOS DE FACTURACION DE P1 A P6
PERIODO 1 PERIODO 2 PERIODO 3 PERIODO 4 PERIODO 5 PERIODO 6
Hora Enero Febrero Marzo Abril Mayo junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
1.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
2.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
3.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
4.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
5.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
6.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
7.00 0.0 0.0 1.1 0.0 1.2 1.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
8.00 0.0 0.0 6.7 3.0 3.5 4.0 5.3 4.2 2.7 1.1 1.7 1.5
9.00 2.6 4.2 11.1 8.0 5.9 9.3 9.4 8.4 8.1 4.5 3.3 3.0
10.00 10.3 12.7 16.6 13.0 15.4 14.6 12.0 12.5 12.2 11.3 11.7 6.1
11.00 16.7 17.0 18.9 16.0 18.9 18.5 17.4 15.3 20.3 15.8 10.0 15.2
12.00 19.3 18.0 20.0 19.0 20.1 19.9 20.0 19.5 17.6 18.1 21.7 15.2
13.00 19.3 19.1 18.9 20.0 20.1 21.2 24.1 23.7 17.6 18.1 20.0 22.8
14.00 15.4 15.9 17.8 19.0 21.3 21.2 21.4 19.5 18.9 17.0 21.7 18.2
15.00 11.6 14.8 14.4 17.0 17.7 19.9 21.4 20.9 14.9 15.8 5.0 7.6
16.00 6.4 9.5 7.8 15.0 16.6 15.9 18.7 18.1 10.8 10.2 1.7 4.6
17.00 0.0 3.2 3.3 11.0 10.6 13.2 13.4 12.5 8.1 5.7 1.7 0.0
18.00 0.0 0.0 1.1 5.0 5.9 6.6 5.3 4.2 5.4 0.0 0.0 0.0
19.00 0.0 0.0 0.0 1.0 1.2 2.6 2.7 1.4 1.4 0.0 0.0 0.0
20.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
21.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
22.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
23.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
TOTAL/DIA 101.64 114.49 137.58 146.65 158.47 168.22 171.08 160.32 138.01 117.69 98.49 94.05 365 DÍAS/AÑO
DIAS 23 20 23 22 23 22 23 23 22 23 22 23 36,059 kWh/Año
TOTALES 2,338 2,290 3,164 3,226 3,645 3,701 3,935 3,687 3,036 2,707 2,167 2,163KWH/AÑO
P1 0 0 26 1,624 1,850 1,778 1,906 1,796 1,637 1,588 0 0 12,203
P2 2,338 2,290 3,113 1,602 1,768 1,894 2,029 1,892 1,399 1,119 2,167 2,163 23,774 36,059
P3 0 0 26 0 27 29 0 0 0 0 0 0 82
kWh Generados por planta solar Según Hoja de producción y porcentajes producción diaria
P1+P4 PUNTA P2+P5 LLANO P3+P6 VALLE
TARIFA 3.0A
FINES DE SEMANA KWH PRODUCCIDOS EN PERIODOS DE FACTURACION DE P1 A P6
PERIODO 1 PERIODO 2 PERIODO 3 PERIODO 4 PERIODO 5 PERIODO 6
Hora Enero Febrero Marzo Abril Mayo junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
1.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
2.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
3.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
4.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
5.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
6.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
7.00 0.0 0.0 1.1 0.0 1.2 1.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
8.00 0.0 0.0 6.7 3.0 3.5 4.0 5.3 4.2 2.7 1.1 1.7 1.5
9.00 2.6 4.2 11.1 8.0 5.9 9.3 9.4 8.4 8.1 4.5 3.3 3.0
10.00 10.3 12.7 16.6 13.0 15.4 14.6 12.0 12.5 12.2 11.3 11.7 6.1
11.00 16.7 17.0 18.9 15.96 18.92 18.54 17.38 15.33 20.30 15.84 10.0 15.2
12.00 19.3 18.0 20.0 18.95 20.10 19.87 20.05 19.52 17.59 18.11 21.7 15.2
13.00 19.3 19.1 18.9 19.95 20.10 21.19 24.06 23.70 17.59 18.11 20.0 22.8
14.00 15.4 15.9 17.8 18.95 21.29 21.19 21.39 19.52 18.94 16.97 21.7 18.2
15.00 11.6 14.8 14.4 17.0 17.7 19.9 21.4 20.9 14.9 15.8 5.0 7.6
16.00 6.4 9.5 7.8 15.0 16.6 15.9 18.7 18.1 10.8 10.2 1.7 4.6
17.00 0.0 3.2 3.3 11.0 10.6 13.2 13.4 12.5 8.1 5.7 1.7 0.0
18.00 0.00 0.00 1.11 5.0 5.9 6.6 5.3 4.2 5.4 0.0 0.00 0.00
19.00 0.00 0.00 0.00 1.0 1.2 2.6 2.7 1.4 1.4 0.0 0.00 0.00
20.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
21.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
22.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
23.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
TOTAL/DIA 101.64 114.49 137.58 146.65 158.47 168.22 171.08 160.32 138.01 117.69 98.49 94.05 48 DÍAS/AÑO
DIAS 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 12,853 kWh/Año
TOTALES 813 916 1,101 1,173 1,268 1,346 1,369 1,283 1,104 941 788 752
P4 0.00 0.00 8.88 590.58 643.33 646.40 662.95 624.54 595.32 552.22 0.00 0.00 4,324
P5 813.11 915.91 1,082.87 582.60 614.95 688.79 705.72 657.99 508.73 389.27 787.92 752.39 8,500 12,853
P6 0.00 0.00 8.88 0.00 9.46 10.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.93
kWh Generados por planta solar Según Hoja de producción y porcentajes producción diaria
14
Tabla 7: Resumen de kWh producidos por periodos de facturación
Tabla 8: Resumen de kWh demandados por periodos de facturación
El nivel de autoconsumo de la instalación se calcula mediante el cruce de los valores de energía producida por la instalación durante los diferentes horarios de las 8.760 horas anuales y la energía demandada/consumida en esos horarios.
A continuación se muestra una tabla con el resumen anual de los valores de la energía autoconsumida (kWh producidos útiles) y los excedentes vertidos a la red eléctrica.
Tabla 9: Resumen anual de la energía autoconsumida y los excedentes vertidos al sistema eléctrico.
No toda la energía generada podrá ser empleada en los consumos propios de las instalaciones de la fábrica debido a la no simultaneidad necesaria entre la producción de energía y el autoconsumo de la misma (horario de trabajo, fines de semana, etc). Sin embargo, como podemos observar en las tablas 7 y 8, la industria aprovechará 31.099,78 kWh y tendrá unos excedentes de 17.812,32 kWh, por lo que el porcentaje de autoconsumo es del 65,10 %. El resto (excedentes) se verterá a la red, dado que la instalación proyectada es de tipo con vertido de excedentes, y podrá venderlo a la compañía eléctrica y así obtener más ahorro en su factura.
KWh PRODUCIDOS POR PERIODOS DE FACTURACION
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE TOTAL
PERIODO 1 0.00 0.00 25.52 1,624.09 1,849.58 1,777.60 1,905.98 1,795.54 1,637.14 1,587.64 0.00 0.00 12,203.09
PERIODO 2 2,337.69 2,289.79 3,113.24 1,602.14 1,767.98 1,894.17 2,028.95 1,891.73 1,399.01 1,119.16 2,166.78 2,163.11 23,773.75
PERIODO 3 0.00 0.00 25.52 0.00 27.20 29.14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 81.86
PERIODO 4 0.00 0.00 8.88 590.58 643.33 646.40 662.95 624.54 595.32 552.22 0.00 0.00 4,324.22
PERIODO 5 813.11 915.91 1,082.87 582.60 614.95 688.79 705.72 657.99 508.73 389.27 787.92 752.39 8,500.25
PERIODO 6 0.00 0.00 8.88 0.00 9.46 10.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.93
TOTALES 3,150.80 3,205.70 4,264.90 4,399.40 4,912.50 5,046.70 5,303.60 4,969.80 4,140.20 3,648.30 2,954.70 2,915.50 48,912.10
9,16 dias MES incliudos FESTIVOS FINES DE SEMANA P6 48,912.10
KWh DEMANDADOS POR PERIODOS DE FACTURACION
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE TOTAL
PERIODO 1 404.00 1,904.00 880.00 1,047.00 959.00 871.00 813.00 938.00 607.00 825.00 858.00 501.00 10,607.00
PERIODO 2 2,601.00 5,551.00 2,927.00 2,150.00 2,000.00 1,850.00 1,717.00 1,937.00 1,222.00 1,430.00 2,071.00 3,510.00 28,966.00
PERIODO 3 444.00 1,576.00 301.00 286.00 232.00 178.00 153.00 259.00 211.00 207.00 511.00 577.00 4,935.00
PERIODO 4 49.00 91.00 47.00 35.00 36.00 37.00 29.00 54.00 36.00 23.00 37.00 48.00 522.00
PERIODO 5 196.00 517.00 151.00 87.00 82.00 77.00 64.00 107.00 83.00 57.00 114.00 151.00 1,686.00
PERIODO 6 102.00 276.00 74.00 69.00 81.50 94.00 63.00 39.00 68.00 40.00 74.00 72.00 1,052.50
TOTALES 3,796.00 9,915.00 4,380.00 3,674.00 3,390.50 3,107.00 2,839.00 3,334.00 2,227.00 2,582.00 3,665.00 4,859.00 47,768.50 9,16 dias MES incliudos FESTIVOS FINES DE SEMANA P6
KWH/ÚTILES CONSUMO FOTOVOLTAICO
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE TOTAL
P1 0.00 0.00 25.52 1,047.00 959.00 871.00 813.00 938.00 607.00 825.00 0.00 0.00 6,085.52
P2 2,337.69 2,289.79 2,927.00 1,602.14 1,767.98 1,850.00 1,717.00 1,891.73 1,222.00 1,119.16 2,071.00 2,163.11 22,958.60
P3 0.00 0.00 25.52 0.00 27.20 29.14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 81.86
P4 0.00 0.00 8.88 35.00 36.00 37.00 29.00 54.00 36.00 23.00 0.00 0.00 258.88
P5 196.00 517.00 151.00 87.00 82.00 77.00 64.00 107.00 83.00 57.00 114.00 151.00 1,686.00
P6 0.00 0.00 8.88 0.00 9.46 10.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.93
TOTALES 2,533.69 2,806.79 3,146.79 2,771.14 2,881.64 2,874.74 2,623.00 2,990.73 1,948.00 2,024.16 2,185.00 2,314.11 31,099.78
KWH/ AÑO NO AUTOCONSUMIDOS POR CURVA DE CARGA
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE TOTAL
P1 0.00 0.00 0.00 577.09 890.58 906.60 1,092.98 857.54 1,030.14 762.64 0.00 0.00 6,117.57
P2 0.00 0.00 186.24 0.00 0.00 44.17 311.95 0.00 177.01 0.00 95.78 0.00 815.15
P3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
P4 0.00 0.00 0.00 555.58 607.33 609.40 633.95 570.54 559.32 529.22 0.00 0.00 4,065.34
P5 617.11 398.91 931.87 495.60 532.95 611.79 641.72 550.99 425.73 332.27 673.92 601.39 6,814.25
P6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
TOTALES 617.11 398.91 1,118.11 1,628.26 2,030.86 2,171.96 2,680.60 1,979.07 2,192.20 1,624.14 769.70 601.39 17,812.32
15
2. DESCRIPCIÓN GENÉRICA DE LAS INSTALACIONES Y SU USO.
Una instalación solar fotovoltaica para autoconsumo consiste en la conversión de la corriente continua, producida por los módulos fotovoltaicos, en corriente alterna de la misma calidad (frecuencia, tensíon, etc) que la que circula por la red eléctrica. El inversor es el encargado de realizar esta transformación, elemento que además tiene otras funciones:
Realizar el acople automático con la red.
Incorporar parte de las protecciones requeridas por la legislación vigente.
Los encargados de transformar en energía eléctrica, en forma de corriente continua, la energía procedente del sol son los módulos fotovoltaicos. No obstante, no es posible inyectar la energía generada por los mismos (corriente continua) en la red eléctrica (corriente alterna) directamente, por lo que necesita ser convertida en corriente alterna para acoplarse a la misma. El inversor, como ya hemos comentado, realiza esta conversión utilizando tecnología de potencia y convierte la corriente continua en corriente alterna a la misma frecuencia y tensión que la red eléctrica. La energía generada se inyectara a la red interior.
Cada una de las filas de módulos se conducirá al cuadro de protecciones del lado de corriente continua. Dicho cuadro estará compuesto por las protecciones correspondientes a la parte de continua de la instalación. También se instalará en este cuadro un fusible por cada una de las ramas de módulos para que así, queden protegidas.
Desde el inversor, se lleva el cableado hasta la caja de protecciones de corriente alterna, donde se disponen de protecciones magnetotérmicas y diferenciales para la acometida del inversor y el propio equipo.
Finalmente se conducirá la acometida de alterna hasta el Cuadro General de Protección del suministro existente, donde se colocará una nueva protección magnetotérmica y diferencial que proteja toda la planta fotovoltaica.
En la siguiente figura se puede observar un esquema de una instalación solar fotovoltaica conectada a la red interior de un consumidor:
Figura 3: Esquena de una instalación solar fotovoltaica conectada a la red eléctrica.
16
2.1. DESCRIPCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA INSTALACIÓN.
La potencia pico (kWp) y la potencia nominal (kWn) son dos conceptos utilizados en la tecnología solar fotovoltaica. La potencia máxima no es la misma que la potencia en condiciones de radiación reales. (http://www.yubasolar.net/2015/09/diferencia-entre-potencia-pico-y.html)
La potencia pico hace referencia a la cantidad de kW instalados (en forma de paneles solares fotovoltaicos), mientras que la potencia nominal hace referencia a la potencia del inversor, el equipo eléctrico que transforma la energía generada por los paneles en apta para el consumo. En la práctica, esto será aproximadamente un 5-20% menor debido al considerable calentamiento de las células solares. (http://www.yubasolar.net/2015/09/diferencia-entre-potencia-pico-y.html)
Además, en instalaciones donde la electricidad se convierte en CA , como las plantas de energía solar, la potencia nominal es la que marca el límite ya que no se puede producir más de lo que el inversor puede convertir. Sin embargo, las instalaciones fotovoltaicas siempre instalan una potencia pico superior al nominal, para tratar de cubrir al 100% la capacidad del inversor, dado que la potencia máxima de CC se alcanza solo durante unas pocas horas al año, el uso de un inversor más pequeño permite ahorrar dinero en el inversor mientras se recorta (desperdicia) solo una parte muy pequeña de la producción total de energía. Es por esto por lo que se suele sobre dimensionar el generador respecto a la potencia nominal de la instalación entre un 5% y un 20%.
(http://www.yubasolar.net/2015/09/diferencia-entre-potencia-pico-y.html)
Por este motivo, al proyectar una instalación de 27 kWp de potencia pico para la industria objeto de estudio, nuestra potencia nominal debe ser algo menor y estaremos condicionados por los inversores existentes en el mercado.
En nuestro caso, hemos elegido un inversor de la marca Solarmax de 25 kW, que nos da una relación de conversión entre potencias del 0,92. Este factor de conversión es algo elevado al encontrarse cerca del límite recomendado, pues deberíamos estar entre el 0,85-0,90, en consecuencia, aumentaremos un poco la potencia pico. Esto lo conseguiremos aumentando el número de placas solares.
Las placas solares que hemos seleccionado para esta instalación son de la marca SunTechnics, y tienen una potencia unitaria de 340 W. Con esto podemos obtener la potencia pico necesaria, para el inversor del mercado disponible, a través de los siguientes cálculos:
27.000 kWp/ 340 Wp= 79,41 placas, que redondeando serían 80 placas, 80 ud x 340 Wp= 27.200 Wp, con lo que tendríamos un factor de conversión de:
25.000 W/27.200 Wp = 0,91
Esta conversión sigue siendo alta, de manera que añadiremos más placas:
81 ud x 340 Wp= 27.540 Wp 25.000 W/27.540 Wp = 0,90
Con este factor de conversión estaríamos dentro de los límites aconsejados, de modo que ya tenemos definido el número de placas solares a instalar, junto con la potencia pico y el inversor.
17 2.1.1. MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.
Los módulos fotovoltaicos son los elementos encargados de captar la energía del sol (radiación solar) y producir electricidad en forma de corriente continua (CC).
Para la ejecución de este proyecto se propone el montaje de un módulo del Fabricante Suntechnics, en concreto el modelo STM340/24 fabricado con células de silicio policristalinos de alto rendimiento.
CARACTERÍSTICAS DE LOS MÓDULOS
FOTOVOLTAICOS VALOR
Características eléctricas en STC (25ºC, 1000 W/m², AM 1,5)
Fabricante Suntechnics
Modelo ST M340/24
Tipo Policristalino
Potencia máxima (-0%/+3%) 340Wp
Corriente de cortocircuito (Isc) 9,25 A Tensión de circuito abierto (Voc) 47,1 V
Corriente en punto Pmax 8,92 A
Tensión en punto Pma 38,10 V
Tensión máxima de sistema 1500Vdc
Temperatura de trabajo -40ºC a +85ºC
Nº de diodos 3
Coeficiente de temperatura Isc +0,067%/ºC Coeficiente de temperatura Uoc -0,33%/ºC Grado de protección externa IP 68 Características físicas
Dimensiones (LxAnxAl +/-2mm) 1956x992x40
Peso 22,5
Tabla 10: Características de los módulos fotovoltaicos.
2.1.2. INVERSORES.
El inversor es el equipo que transforma la energía eléctrica en CC generada por los módulos fotovoltaicos en corriente alterna (CA) para que pueda ser consumida o inyectada a la red de eléctrica.
El inversor propuesto es de la marca SOLARMAX modelo “25SH” y actúa como fuente de corriente sincronizada con la red y dispone de microprocesador de control, y de un PLC de comunicaciones.
Trabajan conectados por su lado DC a un generador fotovoltaico, y por su lado AC a un transformador que adapta la tensión de salida del inversor a la de la red. Este transformador permite además el aislamiento galvánico entre la parte DC y la AC y de la red eléctrica. (empleo.mtas.es)
Disponen de un microprocesador encargado de garantizar una curva senoidal con una mínima distorsión (contenido de armónicos). La lógica de control empleada garantiza además de un funcionamiento automático completo, el seguimiento del punto de máxima potencia (MPP) y evita las posibles pérdidas durante periodos de reposo (Stand-By). Así, son capaces de transformar en corriente alterna y entregar a la red toda la potencia que el generador fotovoltaico genera en cada instante, funcionando a partir de un umbral mínimo de radiación solar. (empleo.mtas.es)
Además, permiten la desconexión-conexión automática de la instalación fotovoltaica en caso de pérdida de tensión o frecuencia de la red, evitando el funcionamiento en isla, garantía de seguridad para los operarios de mantenimiento de la compañía eléctrica distribuidora. (empleo.mtas.es)
18 También actúan como controlador permanente de aislamiento para la desconexión-conexión automática de la instalación fotovoltaica en caso de pérdida de resistencia de aislamiento. Junto con la configuración flotante para el generador fotovoltaico garantiza la protección de las personas.
(empleo.mtas.es)
En la siguiente tabla se recogen las principales características del inversor del inversor escogido. La ficha técnica del mismo se recoge en el anexo.
CARACTERÍSTICAS DE INVERSORES
Fabricante SolarMax
Modelo 25SH
Potencia nominal del inversor (W) 25.000
Máximo rendimiento 98,2%
Autoconsumo nocturno <1 W
Refrigeración De aire
Grado de protección IP 65
Diensiones (AlxAnxL) 555x446x270mm
Peso 40 kg
Temperatura de funcionamiento -25ºC a 60ºC
Humedad ambiente De 0 a 100%
Emisión de ruido <50 dB (A) (ref. 1pW)
Medición del aislamiento CC Integrada
Seccionador CC Integrada
Monitorización de corriente de falta Integrada Entrada solar (corriente continua)
Rango de tensión MPP 180….950V Vcc
Máxima tensión de entrada 1000 Vcc
Mínima tensión de entrada 180 Vcc
Máxima corriente de entrada 75 A (2x37,5 A)
Máxima corriente de cortocircuito de
mód. Solares 84 (2x42 A)
Número de trackers MPP 2
Número de conexiones de strings 6 (3x3) Datos de salida (corriente alterna)
Potencia nominal del inversor (W) Nominal 25.000
Tensión nominal de red (Vac) 400/230
Frecuencia de red (Hz) 55….60 Hz
Rango de tensión de red 277/520 V
Rendimiento máx/ rendimiento europeo 40,9/39,1 A
Máxima corriente de salida 3 x 40 A
Coeficiente distorsión no lineal < 2%
Factor de potencia Cos phi 0-1 ind/cap.
Tabla 11: Características del inversor.
19 2.1.3. POTENCIA TOTAL PREVISTA DE LA INSTALACIÓN.
Para la instalación se dispondrá de 1 inversor SolarMax – 25SH, siendo la potencia instalada total de 25 kW en corriente alterna trifásica.
ELEMENTO MARCA MODELO UDs. POTENCIA
UNITARIA (kW) POTENCIA TOTAL (kW)
Inversor SOLARMAX 25SH 1 25 25
Potencia total de la instalación (kW) 25 Tabla 12: Potencia total de la instalación.
2.1.4. POTENCIA ELÉCTRICA INSTALADA EN MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.
De acuerdo con los apartados anteriores, la potencia total instalada será la siguiente:
ELEMENTO MARCA MODELO UDs.
POTENCIA UNITARIA (Wp)
POTENCIA TOTAL
Paneles Solares SUNTECHNICS STM340/24 81 340 27.540 Wp
Potencia total de la instalación (kWp) 27,54 Producción anual estimada (kWh) 48.117 Tabla 13: Potencia instalada en módulos.
2.1.5. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LA INSTALACIÓN.
La instalación está formada por 81 módulos fotovoltaicos policristalinos en total, de la marca SUNTECHNICS, con una potencia unitaria de 340 Wp cada uno. Los paneles se enlazarán entre sí en strings o series de 13/14 unidades, obteniendo un total de 6 ramales, que conectados en paralelo los 3 ramales de 14 módulos y los 3 ramales de 13, se conectarán al inversor por el lado de CC como a continuación se describe:
Nº en Plano Inversor Modelo Uds. Series Módulos/Serie Tot. Mód.
Inversor-1 SOLARMAX 25SH 1 3 14 42
3 13 39
6 TOTAL 81
Tabla 14: Distribución de la instalación.
Hemos divido la instalación en 3 series de 14 y 3 series de 13 para que nos diera exacto las 81 placas que hemos calculado, y en nuestro caso, el inversor seleccionado tiene 6 entradas con lo que es perfecto para las líneas a instalar. Así, al conectar en paralelo los ramales de 13 módulos por una entrada del inversor y los ramales de 14 unidades por otra, la potencia no se ajustará a la de menor línea.
La conexión a la red se hará en modo trifásico, conectando el inversor entre las tres fases y neutro.
La electrónica del inversor, necesaria en la instalación tiene un grado de protección equivalente al IP65, por lo que puede ubicarse perfectamente junto a los módulos solares.
20 2.1.6. GENERADOR FOTOVOLTAICO.
La instalación proyectada se compondrá de un sistema fotovoltaico generador de electricidad.
Dichos generadores estarán constituidos por módulos fotovoltaicos conectados eléctricamente entre sí, en cuya salida de corriente continua se situará un inversor de potencia que dotará a la energía generada de las características necesarias para su inyección a la red de corriente alterna. Se incluirán todas las protecciones necesarias para este tipo de instalaciones, así como las estructuras encargadas de soportar los módulos fotovoltaicos. (RUIZ, 2015, pág. 12)
El sistema fotovoltaico está compuesto por 81 paneles solares de 340 Wp cada uno que estarán enlazados entre sí formado strings o series de 13/14 módulos, obteniendo un total de 6 ramales conectados en paralelo, los cuales se conectarán por el lado de corriente continua al inversor.
Se situará en la cubierta de la nave con una inclinación de 25º y una orientación Sur de 0º y. La potencia pico de la instalación será de 27,54 kWP con una potencia de inversor de 1x25 kW. La instalación constará, además, de sistemas de protección y cuadros eléctricos.
CARACTERÍSTICAS DE GENERADORES FOTOVOLTAICOS
Número de inversores 1
Potencia máxima (Wp) 27.540
Número módulos en serie/paralelo
Máximo rendimiento 3 14
3 13
Corriente en el punto de máxima
potencia (A) 53,52
Tensión en el punto de máxima potencia 533,40 V Tensión de circuito abierto (V) 659,4
Orientación /inclinación 0º 25º
Localización Tejado
Pérdidas de radiación del generador Pérdidas por orientación e inclinación
respecto al óptimo
2,8%
Pérdidas por sombreado 9%
Tabla 15: Características del generador fotovoltaico.
2.1.7. ESTRUCTURA SOPORTE MÓDULOS.
Su función principal es la de obtener una buena fijación del sistema fotovoltaico, facilitando su instalación y el mantenimiento de los módulos. Asimismo, proporciona la orientación necesaria y permite conseguir el ángulo de inclinación adecuado para mejorar el aprovechamiento de la radiación solar.
El sistema de estructura soporte se compone de unas escuadras de aluminio extruido que forman un ángulo de inclinación de 25º, estas son dispuestas formando filas y separadas entre ellas según diseño para evitar así minimizar las sombras.
La distribución de dichos lastres se realizará conforme a un estudio previo que garantice la fijación de los paneles. Para evitar el contacto directo del perfil inferior que forma la base de escuadras con las membranas de cubierta, dichos perfiles se apoyan sobre unos calzos de goma.
Sobre las escuadras, equidistantes entre ellas, se colocarán los perfiles de aluminio, separadas entre ellas. Estos perfiles son fijados a las escuadras mediante tornillería, actuando, así como correas.
