Instalación solar fotovoltaica para autoconsumo del proyecto casa al revés de Valparaíso

Alarcón Martín, Álvaro (2020). Instalación solar fotovoltaica para autoconsumo del proyecto casa al revés de Valparaíso. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Instalación solar fotovoltaica para autoconsumo del proyecto casa al revés de Valparaíso
Author/s:
  • Alarcón Martín, Álvaro
Contributor/s:
  • Fernández Beites, Luis
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: October 2020
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En este proyecto se ha diseñado una instalación fotovoltaica para abastecer el consumo del proyecto Casa Al Revés del Colectivo cultural y de arquitectura RE de Valparaíso, Chile. El autor de este trabajo fin de grado ha elegido este proyecto en concreto como caso de estudio y no otro por el lazo afectivo que le une con el Cerro Cordillera y sus habitantes, y por la admiración personal que procesa hacia los principios y los resultados de trabajo de la Asociación RE. El proyecto Casa Al Revés es un proceso de rehabilitación y reconstrucción de un inmueble patrimonial del Cerro Cordillera de Valparaíso, en formato de obra abierta y en constante comunicación con los vecinos del barrio, con el objetivo de adaptar los conocimientos técnicos y académicos a las necesidades del territorio y sus habitantes. En primera instancia, se ha estudiado la legislación chilena en materia de producción energética residencial, para ponderar la viabilidad y rentabilidad del proyecto. De acuerdo con las posibilidades abiertas por la Ley 21.118 de 2018, analizadas en secciones posteriores, se ha decidido conectar la instalación a la red de distribución para poder inyectar los excedentes de producción a la misma y obtener una retribución económica por ellos. Analizando las necesidades del inmueble, y con los datos de parámetros solares de la ubicación de interés como punto de partida, se ha dimensionado entonces una instalación de módulos fotovoltaicos conectada a la red y al consumo del inmueble a través de un inversor. Tras la ponderación inicial, se ha realizado un análisis más exhaustivo utilizando las herramientas de cálculo que proporciona el software de simulación PvSyst. Para ello, además de utilizar los datos de parámetros solares y las estimaciones obtenidas en el dimensionamiento previo, se ha definido una curva de consumo diaria para cada mes a partir de los datos de consumos mensuales que proporcionan las facturas reales del inmueble, y a partir de la proyección de consumos futuros del mismo. Los resultados arrojados por la simulación indican una potencia producida de 2171 kWh anuales, de los cuales 922 kWh anuales servirían para consumo del inmueble, y 1250 kWh anuales se devolverían a la red. Además, para poder suplir todo el consumo del inmueble, se consumirían de la red 1763 kWh anuales. Este valor es considerablemente menor al consumo anual estimado a partir de las facturas del inmueble y las necesidades energéticas futuras del mismo, que en el último año suman una cifra de 2685 kWh. Para que la instalación funcione con estos valores, se requeriría una gestión eficiente de los flujos de potencia entre la red, la instalación y el consumo. A lo largo de cada día del año, habría un período inicial de consumo exclusivo a través de la red desde el amanecer, hasta el momento en que la producción fotovoltaica fuera capaz de suplir el consumo. Este momento depende de factores meteorológicos de cada día y estacionales, si bien se puede estimar de forma más o menos precisa para cada mes del año. En dicho instante se invertiría el flujo de potencia a través del medidor, y se procedería a devolver a la red los excedentes de producción que no son consumidos. Según el día avanza hacia sus horas centrales, la producción seguiría creciendo, y luego disminuiría hasta media tarde, cuando descendería por debajo del consumo del inmueble, y se procedería a consumir de nuevo energía de la red. A última hora de la tarde, la curva de consumo asciende hasta alcanzar su máximo, pero la producción fotovoltaica ya es prácticamente nula, por tanto, es el momento de mayor consumo de la red del día. Durante la noche, la instalación seguiría consumiendo de la red, hasta el instante del día siguiente en que la producción volviera a superar al consumo, iniciando así un nuevo ciclo de trabajo. En las gráficas de la sección Gestión energética de la instalación aparece este ciclo de trabajo ilustrado para un día genérico de verano y para un día genérico de invierno. Además, se ha realizado un cálculo económico proyectando los gastos y beneficios anuales resultantes a lo largo de la vida útil del proyecto, que se ha considerado de 15 años. La fuente de ingresos principal del proyecto, que permitirá obtener beneficios anualmente, es la venta de los excedentes de producción a la empresa distribuidora - Chilquinta, en este caso - como se ha indicado anteriormente. El cálculo económico arroja unos resultados razonables para una instalación domiciliaria con 15 años de vida útil: la inversión inicial se recuperaría en 8.7 años, y la tasa de retorno sería del 80.3%. También se ha realizado un breve balance de emisiones de carbono, utilizando las herramientas de cálculo del software PvSyst; y se han esbozado las pautas para futuros estudios en profundidad, que se han considerado de utilidad para un análisis y gestión más precisos de la instalación. Finalmente, se han ilustrado en un cronograma las tareas técnicas, legales y financieras necesarias para acometer el proyecto, teniendo en cuenta los tiempos de gestión marcados por la legislación pertinente. De esta manera, se ha estimado que el tiempo total de gestión del proyecto sería de entre 10 y 12 semanas.

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Item ID: 65358
DC Identifier: http://oa.upm.es/65358/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:65358
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 01 Dec 2020 19:16
Last Modified: 12 Jan 2021 23:30
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