Dimensionamento autoconsumo-caso prático

KRANNICH

SOLAR Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo

Arturo Andrés Perales

Resp. Dpto técnico

[email protected]

Diciembre 2012

mailto:[email protected]



2

Ejemplo: Fábrica de zapatos en islas Baleares

Consumo anual: 160985 kwh

Estudiamos el mes que menos energía consume, en este caso Abril

(alrededor de 4000kwh)

Caso práctico de dimensionamiento para configuraciones 1,

2, 3 y 4 CASO PRÁCTICO:

SIN BATERIAS

3

CASO PRÁCTICO:

SIN BATERIAS

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Consumo en P2

fotovoltaica

Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo

4

VALLE LLANO PUNTA LLANO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

ENERO 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

FEBRERO 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

MARZO 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

ABRIL 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

MAYO 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

JUNIO 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

JULIO 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

AGOSTO 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

SEPTIEMBRE 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

OCTUBRE 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

NOVIEMBRE 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

DICIEMBRE 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3

CASO PRÁCTICO:

SIN BATERIAS


5

Energía consumida

peor mes del año/horas de sol

(dicho mes) = Potencia FV

CASO PRÁCTICO:

SIN BATERIAS

6

Datos de los Consumos del Cliente

Resumen Anual Llano Total

Consumo 119.110 kWh 160.985 kWh

Termino Energía 0,163079 €/kWh 0,139 €/kWh

Facturación 19.424 € 22.361 €

Potencia del sistema 20,00 kWp

Coste proyecto 1,50 €/Wp 30.000 €

Ingresos del Proyecto

Irradiación 1.400 kWh/kWp

Producción (año 1) 28.000 kWh

Precio de Energía (€/kWh) 0,163 €/kWh

Perdidas de Producción Paneles 0,30%


CASO PRÁCTICO:

SIN BATERIAS

7

Abril PROD.

10,0 kWh

12,6 kWh

14,4 kWh

15,0 kWh

14,4 kWh

12,6 kWh

10,0 kWh

7,0 kWh

3,8 kWh

1,2 kWh

30 CONS.

9,8 kWh

9,8 kWh

9,8 kWh

9,8 kWh

9,8 kWh

9,8 kWh

9,8 kWh

9,8 kWh

9,8 kWh

9,8 kWh

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

CASO PRÁCTICO:

SIN BATERIAS


8

AHORRO TOTAL GASTOS TOTALES

Año Rendimiento % kWh

Total € Inversión € Tasas € Mantenimiento

€ Reserva € Total € Cash Flow

IVA €

Flujo de Caja Término Energía Anual Acumulado

0 0,00% 0 0 0 -30.000 € -400 € 0 0 -30.400,00 € -30.400,00 € -6.300,00 € -36.700,00 € -36.700,00 €

1 100,00% 28.000 kWh 0,163 €/kWh 4.566 € 0 0 -400,00 € 0,00 € -400,00 € 4.166,21 € 874,90 € 7.174,90 € 11.341,12 € -25.358,88 €

2 99,70% 27.916 kWh 0,168 €/kWh 4.689 € 0 0 -412,00 € 0,00 € -412,00 € 4.277,09 € 898,19 € 23,28 € 4.300,37 € -21.058,51 €

3 99,40% 27.832 kWh 0,173 €/kWh 4.815 € 0 0 -424,36 € 0,00 € -424,36 € 4.390,87 € 922,08 € 23,89 € 4.414,76 € -16.643,75 €

4 99,10% 27.748 kWh 0,178 €/kWh 4.945 € 0 0 -437,09 € 0,00 € -437,09 € 4.507,63 € 946,60 € 24,52 € 4.532,14 € -12.111,60 €

5 98,80% 27.664 kWh 0,184 €/kWh 5.078 € 0 0 -450,20 € 0,00 € -450,20 € 4.627,44 € 971,76 € 25,16 € 4.652,60 € -7.459,01 €

6 98,50% 27.580 kWh 0,189 €/kWh 5.214 € 0 0 -463,71 € 0,00 € -463,71 € 4.750,38 € 997,58 € 25,82 € 4.776,20 € -2.682,81 €

7 98,20% 27.496 kWh 0,195 €/kWh 5.354 € 0 0 -477,62 € 0,00 € -477,62 € 4.876,53 € 1.024,07 € 26,49 € 4.903,03 € 2.220,22 €

8 97,90% 27.412 kWh 0,201 €/kWh 5.498 € 0 0 -491,95 € 0,00 € -491,95 € 5.005,98 € 1.051,26 € 27,18 € 5.033,17 € 7.253,38 €

9 97,60% 27.328 kWh 0,207 €/kWh 5.646 € 0 0 -506,71 € 0,00 € -506,71 € 5.138,81 € 1.079,15 € 27,89 € 5.166,70 € 12.420,08 €

10 97,30% 27.244 kWh 0,213 €/kWh 5.797 € 0 0 -521,91 € 0,00 € -521,91 € 5.275,10 € 1.107,77 € 28,62 € 5.303,72 € 17.723,81 €

11 97,00% 27.160 kWh 0,219 €/kWh 5.953 € 0 0 -537,57 € 0,00 € -537,57 € 5.414,94 € 1.137,14 € 29,37 € 5.444,31 € 23.168,11 €

12 96,70% 27.076 kWh 0,226 €/kWh 6.112 € 0 0 -553,69 € 0,00 € -553,69 € 5.558,43 € 1.167,27 € 30,13 € 5.588,56 € 28.756,68 €

13 96,40% 26.992 kWh 0,233 €/kWh 6.276 € 0 0 -570,30 € 0,00 € -570,30 € 5.705,65 € 1.198,19 € 30,92 € 5.736,57 € 34.493,24 €

14 96,10% 26.908 kWh 0,239 €/kWh 6.444 € 0 0 -587,41 € 0,00 € -587,41 € 5.856,70 € 1.229,91 € 31,72 € 5.888,42 € 40.381,67 €

15 95,80% 26.824 kWh 0,247 €/kWh 6.617 € 0 0 -605,04 € 0,00 € -605,04 € 6.011,68 € 1.262,45 € 32,55 € 6.044,23 € 46.425,90 €

16 95,50% 26.740 kWh 0,254 €/kWh 6.794 € 0 0 -623,19 € 0,00 € -623,19 € 6.170,69 € 1.295,85 € 33,39 € 6.204,08 € 52.629,98 €

17 95,20% 26.656 kWh 0,262 €/kWh 6.976 € 0 0 -641,88 € 0,00 € -641,88 € 6.333,83 € 1.330,10 € 34,26 € 6.368,09 € 58.998,07 €

18 94,90% 26.572 kWh 0,270 €/kWh 7.162 € 0 0 -661,14 € 0,00 € -661,14 € 6.501,20 € 1.365,25 € 35,15 € 6.536,35 € 65.534,42 €

19 94,60% 26.488 kWh 0,278 €/kWh 7.354 € 0 0 -680,97 € 0,00 € -680,97 € 6.672,92 € 1.401,31 € 36,06 € 6.708,98 € 72.243,40 €

20 94,30% 26.404 kWh 0,286 €/kWh 7.550 € 0 0 -701,40 € 0,00 € -701,40 € 6.849,09 € 1.438,31 € 37,00 € 6.886,08 € 79.129,48 €

21 94,00% 26.320 kWh 0,295 €/kWh 7.752 € 0 0 -722,44 € 0,00 € -722,44 € 7.029,82 € 1.476,26 € 37,95 € 7.067,77 € 86.197,25 €

22 93,70% 26.236 kWh 0,303 €/kWh 7.959 € 0 0 -744,12 € 0,00 € -744,12 € 7.215,23 € 1.515,20 € 38,94 € 7.254,16 € 93.451,42 €

23 93,40% 26.152 kWh 0,312 €/kWh 8.172 € 0 0 -766,44 € 0,00 € -766,44 € 7.405,44 € 1.555,14 € 39,94 € 7.445,38 € 100.896,80 €

24 93,10% 26.068 kWh 0,322 €/kWh 8.390 € 0 0 -789,43 € 0,00 € -789,43 € 7.600,56 € 1.596,12 € 40,98 € 7.641,54 € 108.538,34 €

25 92,80% 25.984 kWh 0,332 €/kWh 8.614 € 0 0 -813,12 € 0,00 € -813,12 € 7.800,74 € 1.638,15 € 42,04 € 7.842,77 € 116.381,11 €


9

Caso práctico de dimensionamiento para configuracion 5, con baterias

Dimensionado del generador

•Cálculo exacto del consumo deseado

•Determinación del periodo de uso

•Recogida de información sobre la irradiación en la ubicación deseada

•Cálculo de las pérdidas esperadas

•Determinación de la potencia del generador en función de la irradiación, el

periodo de uso y las pérdidas esperadas

CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS


10

Cálculo exacto del consumo deseado

Ejemplo:

Consumo alumbrado público

Potencia total: 5000w

Tiempo: 15h

7 días a la semana

Consumo diario total 75000whdia


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

DIMENSIONADO

DEL GENERADOR

11

Recogida de

información sobre la

irradiación en la

ubicación deseada


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

DIMENSIONADO

DEL GENERADOR

12

Cálculo de las pérdidas esperadas

DC:

Suciedad de los módulos 2%

Cableado módulos regulador 2%

Tipo de regulador

MPPT 4%

PWM 36 células 20%

PWM 72 células 25%

Cableado regulador bateria 1%

Por temperatura de baterias 5%

Total entre un 14% y 35%


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

DIMENSIONADO

DEL GENERADOR

AC:

Cableado módulos inversor 2%

Inversor 3,5% y 6%

Cableado inversor conexión a red 1%

Inversor de aislada 10%

Cableado DC bateria inversor 2%

Distribución consumidores 4%

Total 25%

13


Dimensionado del generador

14

Determinación del tipo de sistema

• Seleccionar en función de la potencia necesaria y las longitudes

de cables un sistema de corriente continua o alterna

• Determinar la tensión de sistema en instalaciones de corriente

continua

• Seleccionar el inversor de acuerdo con la potencia del generador y

la tensión de módulos en instalaciones de corriente alterna

• Calcular las secciones de cables en función de las longitudes, la

potencia transferida y las pérdidas esperadas


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

15

Determinación del tipo de sistema

Tensión del sistema 48V

Potencia del inversor : 5000W


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

16

Dimensionado de la batería

• Selección de la batería adecuada para la aplicación deseada

• Dimensionado de la batería en función de la potencia del generador

y el número deseado de días de autonomía

• Calcular la profundidad de descarga máxima de la batería 50%

• Tener en cuenta las pérdidas en AC

Inversor de aislada 10%

Cableado DC bateria inversor 2%

Distribución consumidores 4%

• Selección del regulador de carga de acuerdo con las características

técnicas y la intensidad admisible


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

17


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

18

Un regulador MPPT puede llegar a

aumentar la eficiencia del sistema

hasta un 20%


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

19

Cuidado: Corriente máxima y potencia máxima de

entrada Outback FM

Flexmax 60

Corriente máxima de entrada 46A

Potencia máxima de entrada

900W(12V)/1800W(24V)/3600W(48V)/4500W(60V)

Flexmax 80

Corriente máxima de entrada 64A

Potencia máxima de entrada

1250W(12V)/2500W(24V)/5000W(48V)/6250W(60V)


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

20


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

21


CASO PRÁCTICO:

CON BATERIAS

22

Gracias por su atención!

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