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SOLAR FOTOVOLTAICO
Balance energético de una instalación fotovoltaica conectada a la red en régimen de Scambio sul Posto
Autor: Luigi Russo, Tutor: Anna Pages
Evaluar la relación entre las cantidades de energía
eléctrica intercambiada con la red en un edificio
dotado de instalación fotovoltaica según las reglas
del sistema de incentivos italiano.
OBJETIVO
0
Balance energético de una instalación fotovoltaicaconectada a la red en régimen de Scambio sul Posto
Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente2010/2011
Autor: Luigi Russo Tutor: Anna Pages
del sistema de incentivos italiano.
321
Las reglas del intercambio
Análisis de un caso real
Posibilidades de optimización
Balance energético de una instalación fotovoltaicaconectada a la red en régimen de Scambio sul Posto
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Autor: Luigi Russo Tutor: Anna Pages
intercambio caso real optimización
Instalacíon fotovoltaica conectada a al red: ANÁLISIS DE LOS FLUJOS DE ENERGÍA ELÉCTRICAENERGÍA PRODUCIDA
ENERGÍA AUTOCONSUMIDA
ENERGÍA INTRODUCIDA
ENERGÍA COMPRADA
ENERGÍA CONSUMIDA
1.1
Los flujos de energía
EN.CONSUMIDA = EN. PRODUCIDA
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energíatoda la energía producida es medida por el contador de producción y luego
consumida por el usuario para satisfacer sus consumos eléctricos
ENERGÍA PRODUCIDA
ENERGÍA AUTOCONSUMIDA
ENERGÍA INTRODUCIDA
ENERGÍA COMPRADA
ENERGÍA CONSUMIDA
Instalacíon fotovoltaica conectada a al red: ANÁLISIS DE LOS FLUJOS DE ENERGÍA ELÉCTRICA
1.2
Los flujos de energía
EN.CONSUMIDA < EN. PRODUCIDA
EN. INTRODUCIDA = EN. PRODUCIDA – EN. CONSUMIDA
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energíala energía producida en más con respecto de aquel autoconsumata es contabilizada
por el contador bi direccional, introducida en la red y le cedida al GSE, el Gestor de
los Servicios Energéticos
ENERGÍA PRODUCIDA
ENERGÍA AUTOCONSUMIDA
ENERGÍA INTRODUCIDA
ENERGÍA COMPRADA
ENERGÍA CONSUMIDA
Instalacíon fotovoltaica conectada a al red: ANÁLISIS DE LOS FLUJOS DE ENERGÍA ELÉCTRICA
EN.CONSUMIDA > EN. PRODUCIDA
EN. COMPRADA = EN. CONSUMIDA – EN. PRODUCIDA
1.3
Los flujos de energía
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en este caso la energía producida no es suficiente a cubrir los consumos, por cuyo
el usuario es obligado a comprarla de la red de distribución pagando la factura.
Las cantidades compradas son contabilizadas por el contador bidireccional para
poder ejecutar un balance anual con la energía introducida
energía
ENERGÍA PRODUCIDA
ENERGÍA AUTOCONSUMIDA
ENERGÍA INTRODUCIDA
ENERGÍA COMPRADA
ENERGÍA CONSUMIDA
Instalacíon fotovoltaica conectada a al red: ANÁLISIS DE LOS FLUJOS DE ENERGÍA ELÉCTRICA
EN. PRODUCIDA = 0
EN. CONSUMIDA = EN. COMPRADA
1.4
Los flujos de energía
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en este caso la energía producida no es suficiente a cubrir los consumos, por cuyo
el usuario es obligado a comprarla de la red de distribución pagando la factura.
Las cantidades compradas son contabilizadas por el contador bidireccional para
poder ejecutar un balance anual con la energía introducida
energía
Instalacíon fotovoltaica conectada a al red: BALANCE ANUALENERGÍA INTRODUCIDA
ENERGÍA COMPRADA
CONTRIBUCIÓN EN CONTO SCAMBIO
Cs = min [Oe ; Cei] + Cus x Es
1.5
Oe : valor, expresado en Euro, relativo a la cuota parte de la energía comprada, Oe ≈ 0,105
CONTRIBUCIÓN MONETARIA POR LA
ADQUISICIÓN DE ENERGÍA DE LA RED
A LO NETO DE LOS IMPUESTOS
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CANTIDAD (kWh)
VALOR ECONÓMICO
(Euro)
ENERGÍA INTRODUCIDA
ENERGÍA COMPRADA
Oe Cei
energía comprada, Oe ≈ 0,105 €/kWh;
Cei: valor, expresoado en Euro, de la energía eléctrica producida e introducida en la red, Cei ≈ 0,07 €/kWh;
Radiación promedia global sobre superficie horizontal kWh/m²/año
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Potencia de los modulos pv
Numero de los modulos pv
Potencia total de la instalacíon
Acimut y àngulo de inclinación
Superficie de captación
Producibilidad promedia anual
Prduccíon anual
280 Wp
70
19,6 kW
-10° este, 20°
135,8 m²
1443 kWh/kWp
28288 kWh
DATOS DE LA INSTALACÍON
La instalacíon:
Uso Commercial
2
Análisis de un caso real
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
Producibilidad promedia anual por kW de potencia instaladakWh/kWp
Localizacíon geografica del sitio de instalacíon:Provincia de Lecce – IT-
Prduccíon anual
Produccíon promedia diaria
28288 kWh
77,5 kWh
Vistas del edificio y
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Uso Commercialcaso real Vistas del edificio y la instalacíon
DATOS DEL EDIFICIOEl edificio tiene tres plantas, un sótano ydos son destinados a show room.Las dimensiones máximas de cadaplanta son de14 m por el lado corto y de23 m por aquel largo, por una superficietotal por plantas de 275 m².Los paredes son, opaca en el lado Nortey en vidrio por los lados este, sur y oestesin ningún tipo de protección solar.La forma del edificio es poco compacta,el perfil está caracterizado por entradas ysalientes.Las aberturas principales son
Planta baja Planta cuebierta
2000
2500
3000
3500
4000
kWh
Valor promedio de losconsumos:1500 kWh/mes
Valor promedio de la produccíon:2500 kWh/mes
2.1
Descripcíondel edificio
Las aberturas principales sonconstituidas por las entradas situadas enla planta baja del edificio en los ladoseste y oeste.
Datos de consumo y de produccàion mensual
0
500
1000
1500
ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
Energía Consumida
Energía Producida
2500 kWh/mes
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del edificio
13330
23209
72%
28%
BALANCE ANUAL DE LAS CANTITADES DE ENERGÍA
CONSUMOS:Constituidos por 1/3 de energía autoconsumida y por 2/3 de la comprada
kWh
2.2
Balance Anual
5079
Comprada Autoconsumida Introducida
82%
18%PRODUCCÍON:1/5 de la energía producida es autoconsumido e los 4/5 vienen introducidos en la red
la energía producida no es valorizada suficientemente en cuánto por la mayor parte es introducida en la red y destinada a producir el contravalor necesario a garantizar el equilibrio económico con la comprada,
€
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Balance Anualpara optimizar la producción de la energía eléctrica producida, los consumos requeridos deberían ser satisfechos directamente por la energía producida,
de este modo se conseguiría el dúplice resultado de bajar el nivel de las cantidades de energías.
0
4000
8000
12000
16000Aire Acondicionado (solo frio)
Iluminación
Consumo Fijo
Energía Producida -10°est; 20°
Curvas de producción y consumo
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
3
Posibilidades de optimización
datos por fijos los consumos, se pueden adaptar las
curvas de producción elegiendo entre:
conociendo las curvas de producción instantánea podemos adaptar los niveles de consumo del edificio por;
como valorizar la energía producida por fuentes renovables:
• gestíon, cambiando los horarios de abertura de la tienda• ahorro energético, mejorando las prestaciones térmicas del edificio a través del uso
• orientacion de los paneles, según los horarios de mayor consumo• uso del minieólico, cómo fuente alternativa
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optimización • ahorro energético, mejorando las prestaciones térmicas del edificio a través del uso de estrategias bioclimaticas
estrategia utilizada :
consiste en la definición de nuevas curvas de producción horaria, calculadas por una superficie expuesta 35° oeste y con angulo de inclinación igual a 29°, optimizada por las horas en que se registran los mayores niveles de energía comprada de la red.
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Wat
t
Aire Acondicionado (solo frio)
Iluminación
Estufa Eléctrica
Consumo Fijo
Energía Producida 35°oest; 29
Energía Producida -10°est; 20°
72%
28%
65
35%
+7%21 Marzo
-10°este20° incl.
35°este29° incl.
0
2000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
8000
10000
12000
14000
3.1
21 Marzo21 Junio
65%
55%
45%
+10%21 Junio
29° incl.
-10°este20° incl.
0
2000
4000
6000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Wat
t
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21 Junio
45%
55%
35°este29° incl.
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Wat
t
Estufa Eléctrica
Iluminación
Aire Acondicionado (solo frio)
Consumo Fijo
Energía Producida -10°est; 20°
Energía Producida 35°oest; 29
56%
44%
68%
32%
+ 12%21 Septiembre
-10°este20° incl.
35°este29° incl.
0
2000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Wat
t
8000
10000
12000
14000
Wat
t
3.2
21 Septiembre21 Diciembre
%% 29° incl.
73%
27%
0%21 Diciembre
-10°este20° incl.
0
2000
4000
6000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Wat
t
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Autor: Luigi Russo Tutor: Anna Pages
21 Diciembre
73%
27% 35°este
29° incl.
20%
30%
40%
50%
60%-10°este, 20°
35°oeste, 29°
72%
28%
-10°este, 20°
35°oeste, 29°
Instalacíon fotovoltaica conectada a al red: BALANCE ANUAL
0%
10%
ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
3.3
Resultados y conclusiones
66%
34%
La estrategia actuada ha permitido de estimar alrededor del 6% el incremento anual de la cantidad de energía autoconsumida por el usuario,desde el 28 hasta al 34, equivalente a una reducción de la energía comprada de 1200 kWh al año.
En este caso, la sola aplicación de la estrategia elegida no es suficiente a valorizar la energía producida, son necesarias ulteriores medidas en términos de ahorro energético.
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Autor: Luigi Russo Tutor: Anna Pages
conclusiones energía producida, son necesarias ulteriores medidas en términos de ahorro energético.
Con el fin de optimizar el cambio con la red deberíamos pensar el edificio y la instalación como un sistema único, dónde los consumos sean pensados en función de los niveles de producción.
Gracias por su atención
Barcelona, Septiembre 2011
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Autor: Luigi Russo Tutor: Anna Pages
Barcelona, Septiembre 2011