proyecto de fin de carrera -...

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Proyecto de fin de carrera

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Análisis de viabilidad de la aplicación de recursos

energéticos locales a la satisfacción de las necesidades

energéticas de un municipio: recursos solares fotovoltaicos

CARRIERE Adrien Tutor del trabajo: Manuel Silva-Pérez DELSAUX Laura GASNIER Justine

Escuela Técnica Superior de Ingenieros

Universidad de Sevilla

El Embalse de José Torán

Adrien CARRIERE Laura DELSAUX Justine GASNIER

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Agradecimientos

Queremos, a través de estas palabras, agradecer su colaboración a todas las personas que

han ayudado a que este proyecto se lleve a cabo.

En primer lugar, muchas gracias al señor Manuel Silva Pérez por habernos dirigido, ayudado

y habernos permitido realizar este proyecto en la universidad de Sevilla.

También queremos acordarnos de los señores Francisco Javier Pino Lucena, Servando

Álvarez Domínguez, José Manuel Salmerón Lissén y Luis Pérez Lombard por habernos ayudado en

la elaboración de los cálculos necesarios para desarrollar el proyecto y por las orientaciones que

nos han dado a la hora de realizar nuestras elecciones.

Además, muchas gracias al señor Pedro Manuel Aranda Ferrer, ingeniero especialista en

caldera biomasa por sus apuntes y los consejos.

Por último, queremos agradecer a nuestra amiga Jone Ameztoy por su ayuda en la

redacción del proyecto.


3 3

Índice

Agradecimientos .................................................................................................................................. 2

Introducción ......................................................................................................................................... 4

I. Presentación del sitio y de sus recursos ............................................................................................ 5

I. 1. Localización de Alanís ................................................................................................................ 5

I. 2. Datos ......................................................................................................................................... 5

I. 3. Perfiles de la demanda energética ............................................................................................ 6

I. 3. a. Demanda eléctrica............................................................................................................. 6

I. 4. Recursos renovables .................................................................................................................. 9

I. 4. a. Radiación solar ................................................................................................................ 10

II. Utilización de los recursos renovables ........................................................................................... 11

II. 1. Solar ........................................................................................................................................ 11

II. 1. a. Fotovoltaico .................................................................................................................... 11

Conclusión .......................................................................................................................................... 22

Bibliografía ......................................................................................................................................... 26

Tabla de figuras .................................................................................................................................. 27

Anexos ................................................................................................................................................ 28


4 4

Introducción

Una de las mayores preocupaciones mundiales del momento es la producción de energía.

Decir al respecto, que dicha producción se ha duplicado1 en los últimos 40 años a nivel mundial y

concretamente en España ha llegado casi a triplicarse2 para poder responder al aumento de las

necesidades energéticas.

El crecimiento de la población y la evolución en el modo de vida han sido las principales

causas del aumento de la demanda energética. Los países en vías de desarrollo también se están

uniendo al consumo abusivo de energías para poder sostener su desarrollo económico

contribuyendo a un aumento considerable de las necesidades mundiales.

La importancia de este fenómeno va pareja con el agotamiento de los recursos fósiles

debido a su sobreexplotación de las últimas décadas. Con el consumo mundial actual, el

empobrecimiento de las fuentes va a aumentar considerablemente los precios de exportación y

traer a una crisis económica y energética sin precedente. Paralelamente, la consciencia de

minimizar el impacto de las actividades humanes sobre el medioambiente está afectando cada vez

más países y las medidas dictadas por las autorizadas mundiales para proteger el medioambiente

surgen.

El objetivo del proyecto a desarrollar consiste en escoger un lugar (en este caso la población

de Alanís) y planteándolo dese un enfoque de desarrollo sostenible, proponer algunas soluciones

óptimas y renovables para producir la energía que dicha población necesitaría para abastecerse.

Para el desarrollo del trabajo (y como se ha mencionado anteriormente) se ha escogido

como punto de estudio el pueblo de Alanís, en la provincia de Sevilla. En primer lugar se hará un

estudio de la demanda energética de la población y los recursos medioambientales de los que

dispone. Una vez obtenida la información sobre los yacimientos explotables de los que dispone, se

propondrán algunas ideas para poder abastecer las viviendas de Alanís de la cantidad suficiente de

energía utilizando dichas energías. Para llevar a cabo este proyecto se utilizarán los conocimientos

adquiridos durante la formación durante el curso. Así mismo, para completar la información

disponible, se buscará información innovadora que pueda servir de apoyo para proponer las

soluciones energéticas optimas que necesite la población en cuestión.

1 http://www.iea.org/stats/pdf_graphs/29PROD.pdf 2 http://www.iea.org/stats/pdf_graphs/ESPROD.pdf

http://www.iea.org/stats/pdf_graphs/29PROD.pdf

http://www.iea.org/stats/pdf_graphs/ESPROD.pdf


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I. Presentación del sitio y de sus recursos

I. 1. Localización de Alanís

Alanís es una localidad situada al norte de la provincia de Sevilla. Enclavada en pleno

corazón del Parque Natural de la Sierra Norte de Sevilla, se encuentra la villa de Alanís, a 110

kilómetros de la capital. Entre los municipios de Guadalcanal y San Nicolás del Puerto, se abre este

vergel regado por las fuentes de Santa María, la Salud y el Pilarejo, así como el arroyo del Parral.

Tiene una extensión superficial de 27 913 has.

La estructura urbana actual presenta una estructura en estrella al situarse el núcleo urbano

en la confluencia de las tres carreteras señaladas. Dadas las buenas condiciones agrícolas de la

zona, las industrias de transformación de productos agrarios han dejado su impronta en la

estructura urbana de la villa, situándose los más importantes al sureste (fábrica de aceites) y al

noreste (cooperativa olivarera).

Mapa 1: Localización de Alanís

I. 2. Datos

Latitud 38,033

Longitud -5,717

Número de habitantes 1780

Consumo anual 7200 MWh

Consumo anual por habitante 4,04 MWh

Potencia instalada3 47, 85 MW

Contratos 1315

3 Carga eléctrica total de un sistema o circuito eléctrico si todos los aparatos se ponen en funcionamiento a

la vez. También llamada carga conectada.


6 6

I. 3. Perfiles de la demanda energética I. 3. a. Demanda eléctrica

Valores del año 2010 para toda España

Grafico 1: Demanda durante el 15 de Enero (Invierno) Demanda máxima: 39500 MW

Grafico 2: Demanda durante el 15 de Abril (Primavera) Demanda máxima: 35500 MW


7 7

Grafico 3: Demanda durante el 15 de Julio (Verano) Demanda máxima: 39500 MW

Grafico 4: Demanda durante el 15 de Octubre (Otoño) Demanda máxima: 34000 MW

Obtenemos estas curvas con el programa del sitio https://demanda.ree.es/demanda.html

https://demanda.ree.es/demanda.html


8 8

La demanda eléctrica en España aumenta considerablemente en las estaciones de invierno

y verano. Los causantes de dicho ascenso son los sistemas de aire acondicionado en verano y la

calefacción en invierno (este último aumenta sobre todo en el norte del país)

Como se puede observar en las gráficas expuestas anteriormente el perfil de la demanda

eléctrica durante el verano se diferencia de otras estaciones. Durante las estaciones de otoño,

invierno y primavera, se diferencian dos picos de demanda. El primero de ellos por la mañana,

desde las 9h hasta las 13h, y un segundo por la noche, desde las 20h hasta las 22h. Durante el

verano, en cambio, no se diferencian esos dos picos sino que la demanda aumenta (empezando a

las 9 de la mañana) hasta alcanzar un máximo de 39 500MW a la 13h y después, disminuye

progresivamente hasta las 22h. Este fenómeno puede tener respuesta si tenemos en cuenta que

España, en general, posee un clima cálido en verano que en algunos puntos hace necesario el uso

de los sistemas de aire acondicionado para refrigerar el aire de interior de los edificios mientras

que durante el invierno (que no es muy frio) permite no tener que calentar el aire interior de los

edificios cuando no haya ocupación.


9 9

I. 4. Recursos renovables La producción de

electricidad a escala

nacional en 2011 es la

siguiente:

El ciclo combinado

compensa la producción

cuando el eólico disminuye

y el hidráulico varía en

función de la meteorología.

Los otros polos se quedan

bastantes constantes.

Grafico 8: Estructura de generación

La climatología de la provincia de Sevilla está clasificada como clima mediterráneo

continental con influencias atlánticas. Este clima está caracterizado por unos veranos muy cálidos

e inviernos suaves.

Alanís está situada en la Sierra Norte en zona climatología C3. Su clima se diferencia un

poco del clima del resto de la provincia: es templado de veranos cortos y grandes invernadas,

registrándose una temperatura media de 14°C y una máxima de 38°C a 39°C, así como las mínimas

de 5°C a 9°C en los meses de Diciembre a Enero. Las temperaturas medias en invierno de 9°C a

10°C en primavera de 13°C a 14°C y en verano de 23°C a 25°C y en otoño de 15°C a 17°C.


10 10

I. 4. a. Radiación solar

Mapa 2: Mapa de radiación global de Andalucía

Con el programa de la Agencia Andaluza de la Energía, obtenemos los resultados siguientes

sobre la radiación solar directa en la estación meteorológica Lora del Rio que esta la más cerca de

Alanís:

Radiación Global (kWh/m2)

Mes Media

Enero 70,5

Febrero 92,3

Marzo 137,1

Abril 167

Mayo 203,9

Junio 229,2

Julio 236

Agosto 211,3

Septiembre 154,7

Octubre 108,9

Noviembre 75,2

Diciembre 58,1

Grafico 9: Radiación solar mensual en Alanís

11

II. Utilización de los recursos renovables

II. 1. Solar II. 1. a. Fotovoltaico

Los recursos de sol en esta región del mundo son muy importantes. Es por ello que utilizar

esta fuente de energía para establecer un sistema de energía distribuida es una evidencia. La

solucion para aprovechar de la energía solar que proponemos es crear un sistema centralizado

sobre una gran superficie disponible, por ejemplo el techo del polígono industrial. Esta solución

presenta diferentes ventajas: limitar las pérdidas de rendimiento, limitar el número de sistemas y

así limitar el coste de la instalación. Además, este tipo de instalación permite optimizar la eficiencia

del sistema (orientación, inclinación) de una manera más sencilla que si tenemos que diseñar un

sistema por cada vivienda. Entonces, estudiando este sistema centralizado, vamos a medir que

parte de la demanda permite satisfacer y si es suficiente.

Superficie disponible y radiación solar

Hemos visto cuales son las superficies disponibles en el pueblo para un sistema centralizado

y la presencia de un polígono industrial al sur de la zona representa una zona interesante. La

superficie total urbanizada de este sitio es de 15 000 m2. Solamente, no tenemos más datos en lo

que concierne a las caracteristicas del techo. Entonces realizamos un cálculo de la radiación solar

sobre diferentes superficies para tener una idea de las diferencias que podriamos encontrar.

Tomamos 3 situaciones diferentes:

- un techo plano donde podemos poner los paneles a 28° de inclinación para optimizar al máximo

la energía recibida, orientación al sur

- un techo con un angulo de 20° orientación al sur

- un techo con angulo de 20° orientación al norte


12 12

Grafico 13: Radiacion solar recibida según la orientacion y la inclinacion de los paneles

Podemos ver que los valores para la orientación al sur son casi los mismos pero que la

diferencia es muy importante si el panel está orientado al norte o al sur. Entonces, pondremos los

paneles hacia el sur.

Ademas, podemos ver la potencia recibida durante el día más desfavorable según las

inclinaciones y orientaciones.

Grafico 14: Potencia recibida en función del horario del día (15 de Enero)

A través de los diferentes gráficos, vemos la importancia de poner este sistema al sur pero

no sabemos realmente las características del techo del polígono. Po eso, consideraremos una

superficie plana de 15 000 m2 donde se puede orientar al sur y con una inclinación de los paneles

fotovoltaicos de 28°.


13 13

d2

Diseño del sistema: Elegir el Panel

Vamos a utilizar un panel básico que tiene las características siguientes:

Potencia Pico 235 Wp

Célula Polycristallin silicium square

Número de células 60

Rendimiento del modulo 14.2 %

3Dimensiones 1665 x 991 x 38 mm (1.65 m2)

Peso 18 kg

Tensión máxima del sistema 1000 Vd

Diseño del sistema: Perdidas por sombras y numero de módulos

Ahora vamos a calcular la superficie de panel que podemos poner sobre los 15 000 m².

Supongamos que podemos disponer los paneles al sur con una inclinación de 28°. Tenemos que

evitar las perdidas por sombras de un panel sobre otro, por lo tanto vamos a disponer los paneles

de la manera siguiente:


14 14

Tenemos que tener d1 ≥ 2,5*L con β = 28° y a = 99,1 cm

β

d1≥ 1,16 m

d = d1 + d2 con d22

= a2- L2

Entonces d=2,03 m

El panel es de 1,665m de largo por lo que necesitamos una superficie de 3,4 m2 para poner

cada módulo de la manera adecuada evitando el efecto de las sombras. Podemos poner 4 412

módulos de este tipo sobre esta superficie, es decir que disponemos de una superficie de 7280 m2

de paneles.

Potencia y energía disponible

Si ponemos 4 412 módulos, obtenemos un sistema de una potencia pico de 1,037 MWp.

Este sistema va a producir aproximadamente una energía de 1 977,757 MWh que se reparte a lo

largo del año como podemos ver sobre este grafico.

Grafico 15: Energía producida por los módulos fotovoltaicos


15 15

El inversor

El inverso es un equipo fundamental en la instalación eléctrica fotovoltaica que permite la

conversión de la energía de corriente continua generada por los paneles a corriente alterna. Para

minimizar el precio de la instalación y mejorar el rendimiento, hemos decidido reducir al máximo

el número de inversores por lo que hemos buscado un inversor de potencia importante. El

inversor Ingecon Sun 5OO TL de 500 kw rellena estos criterios y sus características son las

siguientes:

Valores de Entrada (DC)

Rango pot. campo FV recomendado(1)

566 - 650 kWp

Rango de tensión MPP 405 - 750 V Tensión máxima DC (2) 900 V Corriente máxima DC 1,429 A

Nº entradas DC 16

MPPT 4

Valores de Salida (AC)

Potencia nominal AC modo HT (3) 500 Kw Potencia máxima AC modo HP (4) 550 Kw

Corriente máxima AC 1,472 A Tensión nominal AC 220 V IT

Frecuencia nominal AC 50/60 Hz Coseno Phi(5) 1

THD(6) <3%

Rendimiento

Eficiencia máxima 98,10%

Euroeficiencia 97,70%

Datos Generales

Consumo energía standby 120 W

Consumo energía nocturno <5 W Temperatura funcionamiento 10ºC a +65°C

Humedad relativa 0 - 95% Grado de protección IP 20

Disponemos de los elementos necesarios para calcular la disposición del sistema.


16 16

Calculo del número de módulos por ramal

Utilizamos dos inversores por lo que existen dos ramales. En esta parte se calculan las

agrupaciones en serie y en paralelo de módulos fotovoltaicos con el fin de no sobrepasar las

limitaciones del inversor y obtener la potencia deseada.

Necesitamos respetar algunos parámetros:

- Tensión mínima, máxima e intensidad máxima de la entrada del inversor.

- Considerar las variaciones de intensidad y tensión que provoca la influencia de la temperatura

sobre los paneles.

Inversor

Rango de tensión MPP 405 - 750 V Tensión máxima DC (2) 900 V Corriente máxima DC 1429 A

Número máximo de módulos por conjunto en serie

Depende de 2 parámetros distintos:

- la máxima tensión necesaria para que el inversor pueda buscar el punto de Maxima Potencia

(MPP) cuando la tensión MPP de los módulos alcanzan su valor máximo.

- la máxima tensión que admite el inversor a la entrada cuando los módulos alcanzan el máximo

de tensión posible. Esta valor se obtiene para la Tensión de Vacio del modulo (Uoc) a la

temperatura mínima.

Modulo fotovoltaico

Potencia Pico 235 W Corriente de cortocircuito (Isc) 8,3 A

Tensión de vacio(Uoc) 37,4 V Corriente MPP 7,9 A Tensión MPP 28,8 V

Coefic. Ta corriente cortocircuito 0.011 %/ °C Coefic. Ta Tensión circuito abierto -0.32 %/ °C

Coefic. Ta Potencia MPP -0.46 %/°C

TONC 47.9 °C (±2°C)


17 17

Encontramos los valores de tensiones máximas cuando la temperatura del modulo es

mínima. La temperatura mínima del modulo depende de la temperatura mínima ambiente. Sobre

nuestra zona de implantación la temperatura mínima es de -5°C por una radiación de 0 W/m².

Entonces podemos calcular la temperatura del modulo en estas condiciones:

donde:

TP: Temperatura del modulo (°C)

Ta: Temperatura ambiente (°C)

Tonc: Temperatura de operación normal de la célula (°C)

I: Irradiancia (W/m²)

Calculamos la Tensión MPP a -5°C.

Umpp: Tensión MPP del modulo

UMPP(stc): Tensión MPP en condiciones Estándar (V)

ΔUUoc: Coeficiente de Ta Tensión a circuito abierto (%/°C)


18 18

Calculamos la tensión de circuito abierto(Uoc) a -5°c

Uoc(Tp): Tensión a circuito abierto a Ta del modulo (V)

Uoc(stc): Tensión a circuito abierto en condiciones Estándar (V)


El número máximo de módulos por ramal conectados en serie se determina como el valor mínimo

de los dos cálculos siguientes:

Donde:

nmaxserie:: Número máximo de módulos por ramal conectados en serie

U(limSupMPP(inv)): Limite superior de voltaje MPP del inversor (V)

U(Max(inv)): Tensión máxima de entrada del inversor (V)

U(MPP(Tamin)):Tensión de MPP del modulo a -5°C (V)

U(oc(Tamin)): Tensión a circuito Abierto des modulo a -5°C (V)

Podemos deducir que el valor limite de modulo en serie es:


19 19

Número mínimo de módulos por conjunto en serie

Este numero de modulo se puede encontrar por la mínima tensión necesaria para que el

inversor pueda buscar el punto de MPP cuando los módulos alcanzan el mínimo de tensión

posible. Encontramos los valores de tensiones mínima cuando la temperatura del modulo es

máxima. La temperatura máxima del modulo depende de la temperatura máxima ambiente. Sobre

nuestra zona de implantación la temperatura máxima es de 45°C por una radiación de 1000 W/m².

Calculamos la tensión del Punto de Máxima Potencia (MPP) a 79,87°C:

Umpp(Tp): Tensión MPP del modulo a Ta del modulo Tp(V)

UMPP(stc): Tensión MPP en condiciones Estándar (V)


El número mínimo de módulos por ramal conectados en serie se determina con la siguiente

formula:

nmaxserie:: Número mínimo de módulos por ramal conectados en serie

U(liminfMPP(inv)): Limite inferior de voltaje MPP del inversor (V)

U(MPP(Tamax)):Tensión de MPP del modulo a 79,87°C (V)

El número mínimo de módulos que podemos conectar en serie es de 17.


20 20

Número máximo de conjuntos en paralelo

Este número puede calcularse utilizando el cociente entre la intensidad Máxima admisible

del inversor entre la corriente de Cortocircuito (Isc) del modulo.

Conclusión

Tras de las últimas partes podemos elegir una solución que respeta las 3 condiciones siguientes:

Entonces para cada ramal, el inversor va a estar conectado con 2206 paneles que se

reparten en 105 conjuntos de 21 módulos en serie.

Plan de Inversión

Costes de explotación % Coste total €

Mantenimiento contratado 48 7 500 Seguros 52 8 000

100 15 500

Parte de inversión

% Coste total en €

Adquisición de los 4412 módulos fotovoltaicos

87 2 911 920

Dos inversores 500 Kw 7 251 788

Otros 6 192 425,3

100 3 356 133,3

Ingresos

Producción anual (kWh) Tarifa total anual en €

1 977 757,6 0,4175 825 713,8


21 21

Para cada proposición, haremos el plan de inversión si la instalación está subvencionada a

un 100% por la Junta Andaluza y si la instalación está financiada por empresas privadas que hacen

un préstamo al tipo de interés estimado para cada proposición.

Subvenciones à 100%

Coste de explotación 15 500 €/año

Coste de inversión 3 356 133,3 €

Interés 0% %

Ingresos 825713,798 €/año

Años de pago 4,14 años

Entre 4 y 25 años, ganancias 810 213,8 €/año

Al cabo de 25 años 645 071,04 €/año

Empresas privadas

Coste de explotación 15 500 €/año

Coste de inversión 3 356 133,29 €

Créditos 75 %

2 517 099,97 €

Interés 5 %

125 855 €

Capital aportado por la empresa 25 %

839 033,32 €

Ingresos 825 713,8 €/año

TOTAL 3 481 988,3 €

Años de pago 6,75 años

Entre 7 y 25 años, ganancias 810 213,8 €/año

Al cabo de 25 años 645 071,04 €/año


22 22

Conclusión Con las diferentes soluciones propuestas, obtenemos los siguientes resultados:

Para un año

Grafico 23 : Produccion de ACS al año con las instalaciones propuestas

Grafico 24 : Energia electrica disponible al año con las instalaciones propuestas (1 aerogenerador 2 MW) construido a partir de la tabla de calculos en Anexo 6


23 23

Como indican los gráficos, los recursos de Alanís y las tecnologías propuestas hacen posible

la respuesta a la demanda de ACS y de electricidad durante el año. Durante los meses de invierno

(Octubre a Marzo), se utiliza la cogeneración para la calefacción y la producción de ACS. En efecto,

lo más interesante sería obtener el máximo de potencia disponible de la manera más eficiente, es

decir, reduciendo el número de horas de funcionamiento. Durante los meses restantes, es decir de

Abril a Septiembre, la energía hidráulica funciona.

Sin embargo, si consideramos la demanda en calefacción actualmente no colmada por

electricidad, no tenemos bastantes recursos para responder a la demanda total. En efecto, si

consideramos la demanda anual y la producción anual y que pensamos en el facto que toda la

electricidad producida está vendida a la red, podemos decir que la sobreproducción de los meses

entre Marzo y Octubre puede añadirse a la producción de los cuatro meses más desfavorables para

responder la demanda del pueblo, lo que está representado por la curva “repartición”. Cuando los

habitantes necesitan electricidad, la tienen porque proviene de la red y no porque lo producimos y

lo distribuimos directamente. Considerando esto, es decir la producción anual y el consumo anual,

todavía nos faltan 1 543 901 kWh.


24 24

Al no ser capaces de abastecer en su totalidad la demanda, se ha pensado en reemplazar el

aerogenerador 2MW por 4 aerogeneradores de 850 kW de menor diámetro. Este tipo de

aerogeneradores son más aceptables debido a su menor tamaño (se puede ver en la segunda

posibilidad considerando la h.e.a). Considerando la producción anual que se obtendría basándonos

en los cálculos del anexo 7 se produciría más energía con esta solución utilizando menos cantidad

de energía hidráulica. Además y como se puede observar en la gráfica siguiente, se produce más

energía de la necesaria (285 020 kWh).

Grafico 25: Energia electrica disponible al año con las instalaciones propuestas

(4 aerogeneradores de 850 kW)


25 25

Para el día más desfavorable

Grafico 26: Potencia disponible gracias a las instalaciones propuestas para responder a la demanda con la

tabla de cálculos en Anexo 8

Consideramos el día el más desfavorable, es decir un día de Enero cuando la demanda de

calefacción es máxima. Vemos que la potencia disponible teniendo en cuenta las instalaciones

propuestas (campo fotovoltaico, 4 aerogeneradores de 850 kW, recuperación hidráulica y

cogeneración), no responde a la demanda una vez incluida la demanda energética producida por el

uso de la calefacción. Por eso, como se ha visto anteriormente para un año, necesitamos repartir

la energía total producida en el sitio para poder utilizarla durante los días más desfavorables con el

propósito de responder a toda la demanda incluida la de calefacción.


26 26

Bibliografía Junta de Andalucía Agencia Andalucía de la Energía Solar: Apuntes de Instalaciones Energía solar a baja temperaturas

http://www.coacyle.com/descargas/cat_coacyle_1255684460.pdf

http://www.ecosar.com/images/INSTALSOLARVALDETORRES.pdf

http://www.konstruir.com/C.T.E/HE%204-Contribucion solar minima de agua caliente sanitaria/Metodo -

Chart.pdf

http://www.scribd.com/doc/38640976/Eau-Chaude-Solaire-Collective-Bonnes-Pratiques

http://www.coacyle.com/descargas/cat_coacyle_1255684460.pdf

http://www.ecosar.com/images/INSTALSOLARVALDETORRES.pdf

http://www.konstruir.com/C.T.E/HE%204-Contribucion


27 27

Tabla de figuras

Grafico 1: Demanda durante el 15 de Enero (Invierno)………………………………………………………………………………..…………….p 6 Grafico 2: Demanda durante el 15 de Abril (Primavera)……………………………………………………………………………..……………..p 6 Grafico 3: Demanda durante el 15 de Julio (Verano)…………………………………………………………………………………………..……..p 7 Grafico 4: Demanda durante el 15 de Octubre (Otoño)………………………………………………………………………………..……………p 7 Grafico 8: Estructura de generación……………………………………………………………………………………………………………..…………...p 9 Grafico 9: Radiación solar mensual en Alanís…………………………………………………………………………………………………………..p 10 Grafico 13: Radiacion solar recibida según la orientacion y la inclinacion de los paneles…………………………….……………p 12 Grafico 14: Potencia recibida en función del horario del día (15 de Enero)…………………………………………….………………..p 12 Grafico 15: Energía producida por los módulos fotovoltaicos………………………………………………………………….……………….p 14 Grafico 23: Produccion de ACS al año con las instalaciones propuestas……………………………………………………….…………..p 22 Grafico 24: Energia electrica disponible al año con las instalaciones propuestas (1 aerogenerador 2 MW)……..……….p 22 Grafico 25: Energía electrica disponible al año con las instalaciones propuestas (4 aerogenerador 850 kW)…………...p 24 Grafico 26 : Potencia disponible gracias a las instalaciones propuestas para responder a la demanda con la tabla de cálculos en Anexo 8…………………………………………………………………………………………………………………………………………………p 25

Mapa 1: Localización de Alanís………………………………………………………………………………………………………………………….……….p 5 Mapa 2: Mapa de radiación global de Andalucía……………………………………………………………………………………………..………p 10


28 28

Anexos Anexo 6: Tabla de cálculos de la energía disponible al año gracias a las instalaciones propuestas con un aerogenerador de 2 MW Anexo 7: Tabla de cálculos de la energía disponible al año gracias a las instalaciones propuestas con 4 aerogenerador de 850 kW Anexo 8: Tablas de cálculos de potencia disponible gracias a las instalaciones propuestas por el día el más desfavorable Anexo 9: Repartición del trabajo entre los autores

29

Anexo 6: Tabla de cálculos de la energía disponible al año gracias a las instalaciones propuestas con un aerogenerador de 2 MW

Demanda eléctrica

Solar fotovoltaico

Eólico 2 MW

Cogen Total

producción Excedente

Energía debida la calefacción

no eléctrica

Lo que tenemos gracias al hidráulico disponible

Demanda eléctrica

+ calefacción no

eléctrica

TOTAL disponible

Lo que falta

Meses del año

% kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh

1 9,10 654898 100901 424516 524174 1049591 394692 1 944 359,6 751 233,3 2 599 258,1 1800824,1 798 434

2 8,37 602441 126585 424516 473447 1024548 422107 1 749 842,3 678 533,3 2 352 283,3 1703081,5 649 201,8

3 8,74 629347 165824 424516 169088 759429 130081 0 0 629 347,2 759428,5 -130 081,3

4 7,61 548069 183558 424516 0 608074 60006 0 0 548 068,8 608074,3 -60 005,6

5 7,81 562275 206694 424516 0 631210 68935 0 0 562 275,4 631210,2 -68 934,8

6 7,76 559075 222899 424516 0 647415 88340 0 0 559 075 647415,5 -88 340,4

7 8,92 642448 234008 424516 0 658525 16076 0 0 642 448,4 658524,7 -16 076,3

8 8,23 592833 227078 424516 0 651594 58761 0 0 592 833,3 651594,2 -58 760,9

9 7,94 571343 182029 424516 0 606546 35202 0 0 571 343,3 606545,5 -35 202,3

10 7,93 571302 140548 424516 185997 751061 179759 0 0 571 301,9 751061,2 -179 759,3

11 8,55 615713 105487 424516 507265 1037268 421555 1 263 955,8 727 000 1 879 669,3 1764268,4 115 400,9

12 9,03 650254 82148 424516 524174 1030838 380584 1 749 842,3 751 233,3 2 400 096 1782070,9 618 025,2

TOTAL /recursos

100 7200000 1977758 5094197 2384144 9456099 2256099 13908000 2 908 000 13 908 000 12364099 1 543 901


30 30

Anexo 7: Tabla de cálculos de la energía disponible al año gracias a las instalaciones propuestas con 4 aerogeneradores de 850 kW

Demanda eléctrica

Solar fotovoltaico

Eólico 4*850 kW

Cogen TOTAL

producción Excedente

Energía debida la calefacción

no eléctrica

Lo que tenemos gracias al hidráulico disponible

Demanda eléctrica

+ calefacción no

eléctrica

TOTAL disponible

Lo que falta

Meses del año

% kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh

1 9,10 654898 100901 694054 524174 1319129 664230 1 944 359,6 751 233,3 2 599 258,1 2070362,1 528 896

2 8,37 602441 126585 694054 473447 1294086 691645 1 749 842,3 0 2 352 283,3 1294086,1 1 058 197,2

3 8,74 629347 165824 694054 169088 1028966 399619 0 0 629 347,2 1028966,4 -399 619,2

4 7,61 548069 183558 694054 0 877612 329543 0 0 548 068,8 877612,3 -329 543,5

5 7,81 562275 206694 694054 0 900748 338473 0 0 562 275,4 900748,1 -338 472,7

6 7,76 559075 222899 694054 0 916953 357878 0 0 559 075,0 916953,4 -357 878,4

7 8,92 642448 234008 694054 0 928063 285614 0 0 642 448,4 928062,7 -285 614,2

8 8,23 592833 227078 694054 0 921132 328299 0 0 592 833,3 921132,1 -328 298,8

9 7,94 571343 182029 694054 0 876083 304740 0 0 571 343,3 876083,5 -304 740,2

10 7,93 571302 140548 694054 185997 1020599 449297 0 0 571 301,9 1020599,1 -449 297,2

11 8,55 615713 105487 694054 507265 1306806 691093 1 263 955,8 0 1 879 669,3 1306806,3 572 863

12 9,03 650254 82148 694054 524174 1300375 650122 1 749 842,3 751 233,3 2 400 096 2051608,8 348 487,3

TOTAL /recursos

100 7200000 1977758 8328652 2384144 12690554 2256099 13908000 1 502 466,7 13 908 000 14193020,7 -285 020,7


31 31

Anexo 8: Tablas de cálculos de potencia disponible gracias a las instalaciones propuestas por el día el más desfavorable

Horario Potencia

fotovoltaica (kW)

Potencia eólica (kW)

Potencia hidráulica (kW)

Potencia de cogeneración

(kW)

Demanda eléctrica

kW)

Demanda eléctrica + calefacción no eléctrica

(kW)

Potencia TOTAL disponible

(kW)

0 0 956 580 680 1 339 3 668 2 216

1 0 956 580 680 1 192 3 521 2 216

2 0 956 580 680 1 100 3 429 2 216

3 0 956 580 680 1 045 3 374 2 216

4 0 956 580 680 1 046 3 375 2 216

5 0 956 580 680 1 048 3 377 2 216

6 0 956 580 680 1 100 3 429 2 216

7 0 956 580 680 1 274 3 603 2 216

8 133 956 580 680 1 476 3 805 2 349

9 298 956 580 680 1 561 3 890 2 514

10 441 956 580 680 1 624 3 953 2 657

11 542 956 580 680 1 620 3 949 2 758

12 578 956 580 680 1 586 3 915 2 794

13 542 956 580 680 1 574 3 903 2 758

14 441 956 580 680 1 535 3 864 2 657

15 298 956 580 680 1 497 3 826 2 514

16 133 956 580 680 1 514 3 843 2 349

17 0 956 580 680 1 542 3 871 2 216

18 0 956 580 680 1 678 4 007 2 216

19 0 956 580 680 1 734 4 063 2 216

20 0 956 580 680 1 750 4 079 2 216

21 0 956 580 680 1 727 4 056 2 216

22 0 956 580 680 1 652 3 981 2 216

23 0 956 580 680 1 537 3 866 2 216

24 0 956 580 680 1 374 3 703 2 216

32

Anexo 9: Repartición del trabajo entre los autores

I. Presentación del sitio y de sus recursos

I. 3. a. Demanda eléctrica Adrien CARRIERE I. 3. b. Demanda de calefacción Laura DELSAUX I. 3. c. Demanda para Agua Caliente Sanitaria Laura DELSAUX I. 4. a. Radiación solar Adrien CARRIERE I. 4. b. Viento Justine GASNIER I. 4. c. Hidráulico Laura DELSAUX I. 4. d. Biomasa Justine GASNIER

II. Utilización de los recursos renovables II. 1. a. Fotovoltaico Adrien CARRIERE II. 1. b. Solar térmico Laura DELSAUX II. 2. Eólico Justine GASNIER II. 3. Hidráulico Laura DELSAUX

III. Cogeneración Justine GASNIER

Las partes no indicadas son comunes.

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