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Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo

Publicado: 25 de noviembre de 2020
Por: Hermenegildo Manzano, Gerente Hispasol Renovables, España
1. INTRODUCCIÓN 
El presente documento tiene por objeto el estudio de viabilidad de una INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA PARA AUTOCONSUMO instantáneo, sin acumulación.

Generar y consumir uno mismo su propia energía nunca fue tan sencillo, hay que ofrecer soluciones REALES Y VIABLES, realizando siempre los estudios tomando como partida el escenario más desfavorable.

Actualmente, la legislación permite la ejecución de éste tipo de instalaciones legalizándolas al amparo de la normativa vigente en España. Le presentamos y detallamos el escenario de instalación fotovoltaica de 36,8 kWp, para que la toma de decisión se haga con la máxima transparencia e información.

El esquema de principio del sistema de autoconsumo ofertado sería el siguiente:
 
Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo - Image 1

 
2.SITUACIÓN ACTUAL DE CONSUMOS 
 
Para el cálculo y dimensionamiento de la instalación fotovoltaica, nos basamos en el histórico de consumos de la instalación receptora, de esta forma sabemos qué energía necesitamos generar para cada mes del año con el fin de buscar la máxima cobertura (ahorro) anual. 
 
El histórico de consumos de la instalación receptora es el siguiente:
 
Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo - Image 2
 
Los valores de la tabla se muestran en la siguiente gráfica:

Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo - Image 3
 

3.CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 
 
El Proyecto objeto de estudio se engloba en la categoría de Autoconsumo con excedentes acogido a compensación, al amparo del presente R.D. Ley 244/2019, cuyo esquema de principio básico podemos ver a continuación:
 
Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo - Image 4
 
Además, la instalación de Autoconsumo propuesta también debe cumplir con el R.D. 1966/2011 y el R.D. 900/2015. 
 
Un esquema unifilar típico de B.T. para la instalación propuesta es el siguiente:
 
Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo - Image 5
 

MÓDULOS FOTOVOLTAICOS 
 
El campo solar dimensionado se compondría de 5 string de 16 paneles de 460W/1500V en serie, conectada a una de las entradas MPPT del inversor. Los paneles serán del fabricante TIER1 ZNSHINE Solar o similar, del que somos distribuidores oficiales, para un total de 36,8kWp de potencia instalada. 
 
Los módulos son monocristalinos, modelo ZXM6-60-NH156 de ZNSHINE SOLAR, creados con materiales y componentes seleccionados para garantizar la calidad, la duración, la eficiencia y los mejores resultados, representan una solución altamente flexible para diversos tipos de instalación, desde plantas industriales en tejados hasta pequeños sistemas fotovoltaicos domésticos o grandes superficies de tierra. Esto le permite producir energía limpia al tiempo que reduce su factura de energía.
 
Los módulos solares monocristalinos están probados y aprobados por laboratorios reconocidos internacionalmente, por lo que podemos ofrecer a nuestros clientes un producto confiable y con calidad de precio optimizado. La garantía lineal que ofrece este fabricante en las salidas de productos garantiza aún más la seguridad y el rendimiento de las inversiones a largo plazo.
 
 
Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo - Image 6
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INVERSOR DE CONEXIÓN A RED 
 
El inversor ofertado es el modelo trifásico HUAWEI 33KTL de 30kWn, completamente estanco, dispone de dispositivo de desconexión CC electrónico y unidad de monitorización de la corriente residual integrada. Tiene un diseño sin fusibles, incluye protectores de sobrecorriente tipo II tanto para AC como para DC. Monitorización inteligente de strings, soporte de comunicaciones por línea de alimentación eléctrica (PLC) y soporte de diagnóstico inteligente de curvas I-V, 4MMPT con dos entrada PV cada uno.
 
Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo - Image 8
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Permite mayor ahorro debido a su topología de inversor de alta eficiencia con una eficiencia máxima del 98,6%. 
 
Se trate de un equipo fácil de instalar y sencillo de configurar, lleva integrado un conector de CA optimizado para que el conexionado sea rápido y admite su configuración mediante un solo clic. 
 
Es un equipo seguro y confortable, cuenta con un IP65 que le premite su instalación a la interperie y cuenta con un sistema de refrigeración por convección natural. Integra protección contra descargas atmosféricas tanto para CC como para CA y cuenta con una función de inyección cero con sensor de potencia inteligente. 
 
También lleva integrada una interfaz de almacenamiento de energía de uso inmediato. Tiene una garantía de 10 años sobre defecto de fabricación. La instalación es completamente escalable y ampliable.
 
 
SOPORTE ESTRUCTURAL 
 
La estructura propuesta y las piezas de fijación son de aluminio anodizado AI6005-T5, con tornillería A2-70, para el soporte de los módulos fotovoltaicos. Esta estructura está diseñada para instalar de forma coplanar sobre cubierta, de tal forma que quede lo más orientada al sur posible para la mayor eficiencia.
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4. ESTUDIO DE RENDIMIENTO DE LA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA
 
Tomando como base los datos estimados en el apartado 2 correspondientes a su curva de consumo anual, hemos realizado el siguiente estudio de rendimiento y ahorro en su instalación: 
 
El ahorro producido por la instalación de autoconsumo se obtiene por el ahorro en término de energía, energía que se autoproduce y que por lo tanto no se compra a la compañía comercializadora. 
 
El precio de la energía sobre la que se han calculado los ahorros son éstos:
 
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En éste precio está íncluído el impuesto eléctrico y el IVA. El cargo por energía autoconsumida o “Impuesto al Sol” quedó anulado con el R.D. Ley 15/2018. 
 
En primer lugar vamos a realizar una estimación del gasto que está asumiendo actualmente el cliente en la energía que consume (sin la instalación de autoconsumo), que se obtiene multiplicando el consumo por el precio del periodo correspondiente. Estos valores se muestran en la siguiente tabla: 
 
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Para saber la energía consumida que puede cubrir la instalación fotovoltaica, debemos estimar el consumo en horas de sol, ya que es cuando el sistema FV va a generar electricidad. Esta estimación se basa en el reparto horario de la tarifa de acceso del cliente, que en este caso se trata de la 3.0A. Los valores obtenidos se muestran en la siguiente tabla:
 
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Ahora, sabiendo la energía consumida en horas de sol, podemos dimensionar la instalación fotovoltaica para obtener la cobertura óptima y por tanto obtener el mayor ahorro posible a la menor inversión inicial. La producción solar estimada por el sistema dimensionado se muestra en la siguiente tabla:
 
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Constrastando los valores estimados de generación fotovoltaica con los de consumo diurno, obtenemos la energía suministrada a la instalación receptora desde el sistema solar fotovoltaico de autoconsumo, que serán los valores mostrados en la siguiente tabla:
 
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La energía consumida total de la instalación (nocturna + diurna), la energía consumida en horas de sol y la energía generada por el sistema FV se muestran en la siguiente gráfica:
 
Estudio técnico instalación solar fotovoltaica para autoconsumo - Image 2
 
Se aprecia en la gráfica anterior que la instalación dimensionada cubre prácticamente la totalidad del consumo diurno. 
 
Por otro lado, existe cierta cantidad de energía que se va a generar por el campo fotovoltaico pero no se va a consumir, esta es la energía excedente estimada, que se podrá compensar a través de la compañía comercializadora. Los valores estimados de energía excedente son los siguientes: 
 
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Llegados a este punto, sabiendo la energía que aporta el sistema FV y la energía excedentaria que verteremos a red, podemos estimar el ahorro económico por autocosnumo, que será el mostrado en la siguiente tabla:
 
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Cabe indicar que la compensación de excedentes se determina según la energía vertida a red y el precio de venta de energía diario, que irá cambiando para cada día según la casación de mercado en España. Por lo que se ha considerado un precio medio de venta de energía, mostrado en la primera tabla de este apartado. 

 
CONCLUSIÓN: 
 
Estimamos que esta instalación producirá un ahorro económico anual de 6.028,21€, considerando el precio de la energía que está asumiendo actualmente el cliente. Esto supone un total de 33.519kWh de energía autoconsumida y 24.600kWh de excedentes compensados. Si la inversión inicial que debe realizar el cliente es de Si la inversión inicial que debe realizar el cliente es de 26.784,21€, tenemos que el tiempo de amortización será de 4 años.

LÍQUIDO-AMORTIZACIÓN CON COMPENSACIÓN DE EXCEDENTES
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Autores:
HispasolRenovables
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