Diseño y modelado de una planta fotovoltaica

Abstract

RESUMEN: La energía fotovoltaica se encuentra en un crecimiento imparable convirtiéndose, junto a la energía eólica, en los alumnos aventajados de las energías renovables. En los primeros compases del trabajo repasaremos las energías renovables y no renovables, los tipos que son, con sus ventajas e inconvenientes más particulares. Expondremos la problemática más acuciante a la que se enfrentan los seres humanos, el cambio climático. El cual es culpable de fenómenos como el derretir de los polos o el agujero en la capa de ozono. Veremos cómo los estados han intentado frenar esta futura catástrofe mediante distintas iniciativas, como los objetivos europeos en materia energética 2020. En cuanto al estado del arte, lo que se buscara es realizar un análisis del sector de las energías renovables en Europa y más concretamente en España. Realizar otro análisis, pero de la fotovoltaica en España y repasar la legislación en el sector de la Energía Renovable. También a partir de los datos obtenidos, intentar ver cuál es el futuro del sector. A continuación, intentaremos ahondar un poco en los principios teóricos sobre los que se sustenta la energía fotovoltaica, entendiendo cual es el fundamento de un módulo solar. Explicaremos también las distintas alternativas tecnológicas que encontramos en el mundo de los módulos solares. Terminado ese punto, procederemos a el caso práctico sobre el que versa nuestro trabajo: el diseño de una planta fotovoltaica. Daremos unos objetivos que son respecto a los cuales evaluaremos las alternativas que nos plantearemos en el diseño de la central. Daremos unas pautas sobre el análisis de terreno y a partir de ellas, escogeremos un terreno viable. El análisis previo consistirá primero en un análisis sobre la orografía del lugar, las pendientes y el aprovechamiento de la superficie que podamos hacer. Intentaremos buscar una zona optima de implantación basándonos en una serie de criterios y apoyándonos en software de análisis geoespacial. También se hará un estudio de la producción que se desarrollará un análisis con PVSYST. Que nos permitirá diseñar y entender el rendimiento de nuestro parque fotovoltaico. La parte de cálculos será donde se desarrolle la mayor parte del trabajo practico. Realizaremos los cálculos necesarios para el correcto dimensionado del parque fotovoltaico, definiendo la sección de los cables necesaria, el ángulo de inclinación de los paneles, la correcta dimensión de la instalación de MT, etc. Una vez desarrollada exhaustivamente el diseño de esta planta “tipo” realizaremos un presupuesto y la consiguiente amortización del proyecto en función del mercado energético. De esta manera abarcaremos el proceso de diseño de una planta solar fotovoltaica.

ABSTRACT: Photovoltaic energy is in unstoppable growth becoming, together with wind energy, the advantageous students of renewable energy. In the first stages of the work, we will review renewable and non-renewable energies, the types we can find, with their most particular advantages and disadvantages. We will expose the most pressing problem facing human beings, climate change. Which is guilty of phenomena such as the melting of the poles or the hole in the ozone layer. We will see how states have tried to stop this future catastrophe through different initiatives, such as the European 2020 energy targets. As for the state of the art, what will be sought is to carry out an analysis of the renewable energy sector in Europe and more specifically in Spain. Carry out another analysis, but of photovoltaics in Spain and review the legislation in the Renewable Energy sector. Also, from the data obtained, try to see what the future of the sector can be. Next, we will try to delve a little into the theoretical principles on which photovoltaic energy is based, understanding what is the foundation of a solar module. We will also explain the different technological alternatives that we find in the world of solar modules. Once that point is finished, we will proceed to the practical case on which our work is concerned: the design of a photovoltaic plant. We will give some objectives that are in relation to which we will evaluate the alternatives that we will consider in the design of the plant. We will give some guidelines on the terrain analysis and from them, we will choose a viable terrain. The preliminary analysis will first consist of an analysis on the orography of the place, the slopes and the use of the surface that we can do. We will try to find an optimal implantation area based on a series of criteria and relying on geospatial analysis software. There will also be a production study that will be developed with an analysis with PVSYST. That will allow us to design and understand the performance of our photovoltaic park. The calculations part will be where most of the practical work takes place. We will carry out the necessary calculations for the correct dimensioning of the photovoltaic park, defining the section of the necessary cables, the angle of inclination of the panels, the correct dimension of the MV installation, etc. Once the design of this “type” plant has been exhaustively developed, we will make a budget and the subsequent amortization of the project based on the energy market. In this way we will cover the design process of a photovoltaic solar plant.