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Autoconsumo en sistema híbrido: Abastecimiento eléctrico en una explotación porcina

Publicado: 20 de mayo de 2014
Por: Jordi Tuneu Ortega.Insuntec Technology, SL
Recientemente se ha puesto en marcha un nuevo sistema autónomo híbrido fotovoltaico de 60 kW, en Isona (Lérida) para abastecer una explotación porcina, propiedad de Granjes Pereto, y promovido por Esperanto e Insuntec Technology. 
Autoconsumo en sistema híbrido: Abastecimiento eléctrico en una explotación porcina - Image 1 
Este nuevo sistema de generación sustituye a un sistema de generación basado exclusivamente en generación diesel. Este cambio ha sido provocado por la pronunciada evolución ascendente del gasóleo de calefacción, ya que en cinco años el coste de dicho combustible se ha incrementado en más del 100 %. Ver Figura 1.  
Figura 1: Evolución del coste del gasóleo de calefacción (Euro/litro) (Fuente: Ministerio de Industria, Energía y Turismo)

Autoconsumo en sistema híbrido: Abastecimiento eléctrico en una explotación porcina - Image 2 
Este sistema híbrido está basado en lo que se denomina “AC coupled”. Es decir, el acoplamiento en CA de diversas fuentes de generación y consumo. Ver Figura 2.  
Figura 2: Esquema del Sistema Híbrido basado en el acoplamiento de CA implementado en la explotación porcina de Granjes Pereto
Autoconsumo en sistema híbrido: Abastecimiento eléctrico en una explotación porcina - Image 3

De acuerdo con el esquema de la Figura 2, los elementos de los que consta la instalación son los siguientes:
  • Campo fotovoltaico (60,160 kW instalada): compuesto por 235 módulos LDK 235 P.
  • Baterías (4572 Ah C10): baterías de plomo-ácido, de 2 V, 1143 Ah C10 10 OPzS 1000, con el bus de 48 V.
  • Inversores de conexión a red (4): cuatro unidades de inversores Fronius IG Plus 150 V-3, de 12 kW cada uno
  • Inversores bidireccionales (inversores/cargadores) (6): seis unidades Studer XTH-8000-48, de 8 kW de 48 V
  • Generador diesel (1): una unidad de 128 kW de potencia activa, de la marca Newage International LTD.  
En este sistema, hay dos fuentes de generación: el generador fotovoltaico, el cual opera como fuente de corriente y el generador diésel que opera como fuente de tensión y de corriente. 
Los inversores/cargadores Studer XTH-8000-48 tienen, en realidad, tres funciones: gestionar todo el sistema híbrido, inversor sinusoidal autónomo y cargador de baterías. Además, los inversores Fronius realizan un control en potencia del generador fotovoltaico, basado en la variación de la tensión, GVPR (Grid voltage dependent power reduction) como en la frecuencia, GFPR (Grid frequency dependent power reduction). Y el generador diesel sólo se pone en funcionamiento cuando las baterías están descargadas y no hay suficiente generación fotovoltaica. 
El sistema está dimensionado para tener una autonomía de 8 horas y que la descarga de las baterías (SOC) no sobrepase el 20 %. Por lo que, de acuerdo con el número de ciclos de vida de las baterías, ofrecido por el fabricante, está previsto que éstas tengan una duración de 10 años. 
Para verificar el correcto funcionamiento del sistema, el Laboratorio de Sistemas Fotovoltaicos, de la Universidad Carlos III de Madrid, UC3M PV-Lab ha realizado diversas medidas in-situ, de los parámetros eléctricos del sistema. A modo de ejemplo se muestran alguno de los resultados obtenidos en las Figuras 3 y 4. 
Cabe mencionar, que de acuerdo con la Figura 4, la penetración del generador fotovoltaico en el sistema supera el 100 % en gran parte del día, lo que indica que durante este tiempo dicho generador tiene energía suficiente como para abastecer al consumo y cargar las baterías.  
Figura 3: Potencia total consumida (KW) y Potencia total generada (KW) vs Hora Local (hh:mm) del 24 de Junio de 2013
Autoconsumo en sistema híbrido: Abastecimiento eléctrico en una explotación porcina - Image 4
Figura 4: Evolución de la penetración fotovoltaica (%) para un día soleado, que corresponde al día 24 de Junio de 2013
Autoconsumo en sistema híbrido: Abastecimiento eléctrico en una explotación porcina - Image 5
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Autores:
Jordi Tuneu
Insuntec Technology S.L.
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José Miguel Ciutad
3K Pig Quality
24 de noviembre de 2017
Podría explicar ¿qué potencia tienen instalada en esa granja de 2000 madres y 3000 lechones? ¿Qué tipo de calefacción utilizan en las salas de parto? ¿Qué tipo de calefacción utilizan en los destetes? ¿A qué peso destetan? Gracias
Jordi Tuneu
Insuntec Technology S.L.
26 de mayo de 2014
Hola a todos, En primer lugar les quiero dar las gracias por opinar referente a mi artículo. Sobre las dudas que me exponen decirles que: La granja donde se realizó el proyecto de la instalación fotovoltaica hibrida es de 2.000 madres y 3.000 destetes. Sus consumos electricos aproximados son de una media de 40Kw por hora durante las horas laborables (7AM - 19PM) con puntas de hasta 80Kw. El consumo durante las horas no laborables estan entre 12 y 14kw por hora de media. El cliente tiene un grupo electrógeno de 128Kw de potencia el cual le consumía unos 90.000 litros de gasoil al año. Con nuestra instalación hemos logrado un ahorro medio durante el año del 70%. Con una capacidad de retorno de la inversión sobre los 2'5 años. Sr. Daniel Adrian, solo comentarle que cada instalación es diferente en lo que se refiera a retorno de capital ya que influye la zona geográfica y los consumos diurnos y nocturnos del cliente. Por nuestra experiencia en diferentes análisis que hemos realizado en otras explotaciones, le puedo confirmar que el retorno de las inversiones se mueven entre los 2 y 4 años aproximadamente. Saludos
Edgar Ospino
24 de agosto de 2015
que precio tiene un biodigestor
Ervin Poou
18 de junio de 2014
Gracias por la informacion, por favor indique la direccion o vinculo para ampliar el tema. Saludos
Orlando Danilo Pabòn Ayala
17 de junio de 2014
Es muy interezante el tema de energia autosustentable, me gustaria inercambiar ideas con el Sr. Santiago Arcos sobre el tem de los biodigestores para producir biogas y poner en funcionamiento un generador eléctrico, utilizando este combustible, que a fin de cuentas es mas barato y menos contaminante, yo soy de nacionalidad Ecuatoriana pero por mitibos de trabajo vivo actualmente en Angola y agradeceria cualquier informacion sobre este tema ya que aca los recursos que tenemos son muy limitados.
Santiago Arcos
Grupo Aqualimpia
27 de mayo de 2014
Tenemos con el grupo Aquqlimpia otros proyectos en Centro América donde el costo de la energía es mas alto y justifica mejor las inversiones de biogas de biodigestores, lo importante es tener siempre presente que en los desecho de las instanaciones agricolas y animal hay un importante recurso energético y fertilizante, además bonos de carbono en instalaciones mas grandes Santiago Arcos
Santiago Arcos
Grupo Aqualimpia
21 de mayo de 2014
El biodigestor de la hacienda San Francisco a 3000 msnm es de 1200 m3 y se carga diariamente con la majada de 200 cabezas en ordeño 2 veces al dia, mas pasto y gallinaza que se compra, mas o menos en partes iguales, el costo de la energía en Ecuador es bajo y por si solo el proyecto no sería rentable, pero, la hacienda de 100 hectáreas también se autosustenta de biol, fertilizante y así si el proyecto se hace rentable. En el Ecuador la mayor parte de los proyectos de electricidad son hidroelectricos donde tenemos muchos recursos Santiago
Daniel Adrian Herbalejo
Sociedad Austral del Plata
21 de mayo de 2014
Estimado Jordi, ¿La explotación que cantidad de madres/cabezas tiene? sería interesante saberlo para entender los requerimientos de electricidad que necesita. Nosotros en Argentina, y un poco siguiendo la consulta de Santiago Arcos desde Ecuador, tenemos experiencia con biodigestores y turbinas generando energía eléctrica. Un establecimiento de 600 madres, y de ciclo completo, genera suficiente biogás para producir la energía eléctrica necesaria para alimentar la planta de alimentos balanceados. Genera no sólo lo que necesita la planta, sino, que al hacer la parada de planta venden energía a la cooperativa de electricidad. Por demás interesante saber de costos, para ver que es más rentable. Aunque es de suponer que cuantas más energías se sumen (solar/biogás) para evitar el consumo de fuentes del petróleo se abaratarán los costos saludos, Daniel
Santiago Arcos
Grupo Aqualimpia
21 de mayo de 2014
Hola, muy interesante, pero que pasa con la energía de las esretas de los cerdos a travez de biogas de un biodigestor, de cuanta cantidad de escreta se dispone, co instalé un biodigestor para vacunos de 1200 m3 y se autosustenta en electricidad con una demanda de 100kwh por 6 horas Saludos Santiago
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