ESTUDI DE VIABILITAT TÈCNICA I ECONÒMICA D’UNA INSTAL ...€¦ · 01-INF10_AJU_10_25_(Camp de...

ESTUDI DE VIABILITAT TÈCNICA I ECONÒMICA D’UNA INSTAL·LACIÓ FOTOVOLTAICA

AJUNTAMENT DE MATARÓ

EMPLAÇAMENT: CAMP DE FUTBOL

LA LLÀNTIA

DATA: Març de 2011

01-INF10_AJU_10_25_(Camp de futbol la Llàntia)


1

ÍNDEX

1 DADES GENERALS DE L’ESTUDI ........................ ...................................................................... 2

1.1 OBJECTE .............................................................................................................................. 2

1.2 ANTECEDENTS .................................................................................................................... 2

1.3 TAULA RESUM DE LA INSTAL·LACIÓ PROPOSADA ........................................................ 3

2 DADES DE LA VISITA REALITZADA ..................... ..................................................................... 3

3 DESCRIPCIÓ TÈCNICA DE LA SOLUCIÓ ADOPTADA ......... .................................................... 4

3.1 EMPLAÇAMENT I SITUACIÓ DE LA INSTAL·LACIÓ .......................................................... 4

3.2 DESCRIPCIÓ DE L’EDIFICI ................................................................................................. 4

3.3 JUSTIFICACIÓ TÈCNICA DE LA SOLUCIÓ ADOPTADA ................................................... 6

3.3.1 El Camp Fotovoltaic .......................................................................................................... 6

3.3.2 Laminat Fotovoltaic ........................................................................................................... 6

3.3.3 Inversors ............................................................................................................................ 7

3.3.4 Estructures panells ............................................................................................................ 7

3.4 SEGURETAT ESTRUCTURAL DE L’EDIFICI ...................................................................... 9

4 RENDIMENT ENERGÈTIC DE LA INSTAL·LACIÓ ............ ....................................................... 10

4.1 RADIACIÓ INCIDENT ......................................................................................................... 10

4.2 RENDIMENT DEL CAMP GENERADOR ........................................................................... 11

4.3 PRODUCCIÓ DEL CAMP GENERADOR ........................................................................... 12

4.4 BENEFICIS AMBIENTALS DE LA INSTAL·LACIÓ ............................................................ 14

4.4.1 ESTALVI D’EMISSIONS CONTAMINANTS A L’ATMOSFERA ......................................... 14

4.4.2 CONSUM ELÈCTRIC EQUIVALENT .................................................................................. 15

5 QUADRE RESUM........................................................................................................................ 16


2

1 DADES GENERALS DE L’ESTUDI

1.1 OBJECTE

L’objecte del present estudi és el d’analitzar la viabilitat tècnica i econòmica d’una instal·lació solar

fotovoltaica, a la coberta de l’edifici dels vestidors del camp de futbol la Llàntia de Mataró.

1.2 ANTECEDENTS

El peticionari de l’informe és L’AJUNTAMENT DE MATARÓ , entitat promotora de la instal·lació i

que s’encarregarà de realitzar l’explotació energètica d’aquesta o la gestió en forma de lloguer de

les cobertes.

La instal·lació s’ubicarà a la coberta de l’edifici dels vestidors del camp de futbol la Llàntia situat al

municipi de Mataró, comarca del Maresme (Barcelona).

L’activitat a realitzar serà la pròpia d’una explotació energètica en règim de producció especial,

mitjançant panells fotovoltaics connectats a la xarxa. Aquesta activitat vindrà regulada pel Real

Decret 661/2007, del 25 de maig (que substitueix l’anterior R.D. 436/2004 de data 12 març), on

s’estableix la metodologia per a l’actuació i sistematització del règim jurídic i econòmic de les

activitats de producció d’energia elèctrica en règim especial. La retribució d’energia elèctrica vindrà

regulada pel Real Decret 1578/2008, del 26 de setembre, de retribució de l’activitat de producció

d’energia elèctrica mitjançant tecnologia solar fotovoltaica per instal·lacions posteriors a la data límit

de manteniment de la retribució del RD 661/2007, del 25 de maig, i pel Real Decret 1565/2010, de

19 de novembre de 2010 que regula i modifica determinats aspectes relatius a l’activitat de

producció d’energia elèctrica en règim especial.


3

1.3 TAULA RESUM DE LA INSTAL·LACIÓ PROPOSADA

Edifici CAMP DE FUTBOL LA LLÀNTIA

Adreça Blanes S/N amb Galicia, 112

08303 – Mataró (Barcelona)

Potència nominal 19,95 kWnom

Potència pic 21,62 kWp

Nº de plaques 68 plaques Sunpower 318WHT

Superfície d’ús / panell 740 m2 (225m2 )

Producció anual estimada 28.344,17 kWh/any

2 DADES DE LA VISITA REALITZADA

Es va visitar l’emplaçament el dia 21/03/2011, hi van assistir els tècnics Jordi Arimany i Sílvia

Serrallonga.

No es va poder accedir a la coberta al no disposar d’una escala, però es va poder inspeccionar

perfectament des del carrer.


4

3 DESCRIPCIÓ TÈCNICA DE LA SOLUCIÓ ADOPTADA

3.1 EMPLAÇAMENT I SITUACIÓ DE LA INSTAL·LACIÓ

La instal·lació projectada s’ubicarà a la coberta dels vestidors del camp de futbol la Llàntia de

Manresa.

UTM: 452.196,37, 4.599.991,85

Vista aèria de l’edifici

3.2 DESCRIPCIÓ DE L’EDIFICI

L’edifici dels vestidors del camp de futbol la Llàntia, està format per dues cobertes de xapa amb una

inclinació de 6º situades a diferent cota. Presenta una orientació de 92º respecte a sud.

Tota la superfície està totalment lliure d’elements o instal·lacions, a excepció d’una xemeneia

situada al sud de l’edifici.


5

Vista coberta Vista coberta

Detall antena Detall xemeneia

Cal destacar la presència de cartells publicitaris a la façana oest de l’edifici, que projecten ombres a

les últimes hores de la tarda.

Detall cartells publicitaris Detall estructura coberta


6

Les dues cobertes sumen una superfície de 600 m2.

3.3 JUSTIFICACIÓ TÈCNICA DE LA SOLUCIÓ ADOPTADA

Donades les característiques de l’edifici, s’ha projectat la instal·lació seguint la orientació de la

construcció, aquesta només dista 2º de sud i inclinat el panells 25º respecte de l’horitzontal

mitjançant una estructura d’alumini

3.3.1 El Camp Fotovoltaic

El camp fotovoltaic projectat es disposarà sobre la coberta del edifici, tal i com es que es presenta

en els plànols adjunts.

El camp fotovoltaic estarà composat per 4 sèries de 11 panells i de 3 sèries de 8 panells, totalitzant

68 panells. Cada panell és de 318 Wp +5/-3%. Aquesta disposició equival a una potència total

instal·lada sobre la coberta de 21,62 kWp, que suposen 19,95 kW nominals evacuats mitjançant 3

onduladors de 6,65 kW.

El camp fotovoltaic disposat a la coberta es projecta amb una orientació dels mòduls seguint la

orientació de l’edifici que és de 2º respecte a sud i amb una inclinació pròpia de l’estructura de

triangles d’alumini de 25º.

3.3.2 Laminat Fotovoltaic

Els laminats fotovoltaics opacs són els encarregats de la conversió d’energia radiant en energia

elèctrica.

S’ha previst la instal·lació de 68 panells monocristal·lins Sunpower 318WHT de 318 W.

Els mòduls proposats es presenten des de fabrica amb el cablejat multicontact, per evitar pèrdues i

accidents en el connexió.

El mòduls compleixen tota la normativa actual vigent IEC-61215 i disposen dels certificats TÜV de

qualitat (adjunts en les especificacions tècniques del projecte).


7

3.3.3 Inversors

Els inversors o convertidors, són els elements encarregats de convertir el corrent continu generat

pels panells, en corrent altern compatible amb la xarxa elèctrica. Hauran d’admetre uns valors

d’intensitat i tensió d’entrada que siguin compatibles amb els valors obtinguts en les plaques, així

doncs les especificacions dels inversors s’ajustaran als grups generadors dels camps i viceversa.

S’ha previst la instal·lació de 3 inversors SMA SMC 7000HV.

Aquests inversors disposen de microprocessadors de control i un PLC de comunicacions que

permeten extreure dades de la instal·lació en temps real, per poder ser tractades posteriorment des

d’un ordinador.

Els inversors treballen connectats al costat del corrent continu (DC) als panells i pel costat de corrent

altern (AC) a un transformador que adapta la tensió de sortida de l’inversor a la xarxa elèctrica. El

microprocessador que incorpora l’equip, s’encarrega de garantir una ona sinusoïdal amb la menor

distorsió, a fi de no injectar harmònics a la xarxa elèctrica. Aquest incorpora, també, un sistema de

seguiment de l’inversor que fa que sempre treballi en el punt de màxima potència possible i evitar

així pèrdues durant els períodes de no funcionament.

Els inversors s’instal·laran en una zona de la nau prevista per a tal efecte. Es mantindran les

distàncies mínimes que garanteixin un bon funcionament dels equips, evitant així els

reescalfaments.

3.3.4 Estructures panells

Els panells es muntaran mitjançant una estructura metàl·lica formada per guies base i perfils

estructurals de subjecció de les plaques. L’estructura metàl·lica serà d’alumini i anirà fixada a la

l’estructura de la coberta mitjançant una subestructura metàl·lica, que travessarà la coberta i que

estarà ancorada als elements estructurals de la coberta mantenint la impermeabilització de l’edifici.

L’estructura dotarà als mòduls d’una inclinació del 25º i estaran orientades seguint la orientació dels

edificis, que són de 8º respecte sud aproximadament.

Descripció de la solució de triangle d’alumini:


8

Amb la finalitat d’assegurar l’impermeabilitat de la coberta, cada cargol haurà de comptar amb una

junta d’estanqueïtat en el punt de contacte amb la xapa, i es pintarà posteriorment amb recobriment

elàstic d’estanqueïtat. El risc d’entrada d’aigua és mínim donat que només es collarà a la part

superior del grecat (punts de la coberta on no s’acumula l’aigua). Com a mesura addicional, i per

assegurar-se que en cap cas entrarà aigua ni es produiran humitats, durant les feines de

manteniment de la planta fotovoltaica, anualment s’hauria de revisar cada punt d’ancoratge,

repintant si fos necessari els punts que s’estimi que ho necessiten.

Detall de l’ancoratge a xapa

Per garantir una completa subjecció de l’estructura amb la coberta i evitar que la succió dels panells

(efecte vela) la xapa es desprengui de la coberta, en uns punts determinats es cargolarà la

subestructura directament a les bigues de formigó de subjecció de la coberta, utilitzant un tac

apropiat per suportar els esforços a tracció realitzats per l’estructura dels panells a conseqüència dels

efectes del vent.


9

Estructura coberta nau pavelló i parvulari

Les estructures de suport compliran les normes vigents NBE i s’han calculat per suportar càrregues

de neu i vent i segons un factor de seguretat de 2, d’acord amb el que estableix la norma NBE-AE-

88/95 i MV-103, per suportar unes càrregues climatològiques adverses minimitzant el manteniment.

Tots el accessoris de cargoleria seran d’acer inoxidables, d’acord amb el que estableix la norma MV-

106.

3.4 SEGURETAT ESTRUCTURAL DE L’EDIFICI

Considerant les característiques de l’estructura de la coberta, i a falta de disposar de la informació

de càrrega admissible, s’ha buscat una solució estructural per a la instal·lació fotovoltaica que

suposi una sobrecàrrega mínima per tal de no afectar a la seguretat estructural de l’edifici on

s’ubica, d’acord amb l’experiència acumulada en aquests tipus d’instal·lacions.

En les dues cobertes, es planteja fer una estructura lleugera d’alumini, el que representi una

sobrecàrrega mínima i admissible per a l’estructura de l’edifici dels vestuaris. A més, la unió

d’aquesta estructura a la coberta es realitzarà als punts coincidents de l’estructura amb les bigues

que suporten la coberta d’acord amb la informació de detall el projecte constructiu de l’edifici.

La instal·lació de les plaques fotovoltaiques d’aquestes dues cobertes, s’estima que suposarà una

sobrecàrrega mitjana de 40 kg/m².

25°


10

4 RENDIMENT ENERGÈTIC DE LA INSTAL·LACIÓ

4.1 RADIACIÓ INCIDENT

Una superfície rebrà diferent radiació en funció de la seva orientació, l’estudi d’ombres particular i la

seva inclinació respecte al pla inclinat.

Per obtenir la radiació que es pot donar en el punt de l’instal·lació, objecte del present projecte,

s’han pres les dades que posa a disposició la Comisió Europea a traves del “Joint Research Centre”

mitjançant el programa informàtic de consulta de dades “PVGIS” (Geographical Assessment of Solar

Energy Resource and Photovoltaic Technology).

41°32'29.22"N

2°23'10.37"E Radiació solar diària sobre una superfície horitzon tal (MJ/m²dia)

Orient/

Incli. Gen. Feb. Mar. Abr. Maig Jun. Jul. Ago. Set. Oct. No v. Dic. Any

0º /

0º 6.84 9.36 14.40 17.64 21.24 23.76 24.48 21.24 16.56 11.52 7.56 6.12 15.09

Aquest valor anual equival a 1482 kWh/m2 any.

Com a verificació inicial es constata que aquestes es corresponen amb els valors mostrats al mapa

de radiació de Catalunya per la zona de Mataró:


11

4.2 RENDIMENT DEL CAMP GENERADOR

A partir de la simulació del camp generador dissenyat, s’han obtingut els següents factors de

rendiment en els quals s’han tingut en compte tant els factors de disminució de rendiment dels

mòduls fotovoltaics com dels inversors.

PRODUCCIONS NORMALITZADES (per kWp instal·lat) RATIS DE RENDIMENT GLOBAL DEL SISTEMA

Essent :

LC : Pèrdues del camp fotovoltaic (tèrmiques, de cablejat, qualitat del mòdul, captació y reflexió,

ombres, pols i brutícia, regulació MPP, etc)

LS : Pèrdues del inversor per a sistemes connectats a la xarxa elèctrica.

Yf : Energia injectada a la xarxa


12

4.3 PRODUCCIÓ DEL CAMP GENERADOR

PARÀMETRES TÈCNICS

DIES kWh/m².dia kWh/m² PRG

Gener 31 2.24 69.33 0.801

Febrer 28 2.94 82.43 0.807

Març 31 4.41 136.66 0.812

Abril 30 5.29 158.78 0.811

Maig 31 6.19 191.83 0.8

Juny 30 6.90 206.96 0.786

Juliol 31 7.07 219.24 0.776

Agost 31 6.26 194.15 0.774

Setembre 30 5.05 151.40 0.783

Octubre 31 3.61 111.79 0.787

Novembre 30 2.40 72.14 0.789

Desembre 31 1.99 61.80 0.793

Anual 365 4.54 1656.50 0.791

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

Gen

er

Feb

rer

Mar

ç

Abr

il

Mai

g

Juny

Julio

l

Ago

st

Set

embr

e

Oct

ubre

Nov

embr

e

Des

embr

e

Producció mensual específica


13

DADES DE PRODUCCIÓ ENERGÈTICA

kWh/kWpinst.dia kWh/kWpinst kWh

Gener 1.791 55.53 1,200.79

Febrer 2.376 66.52 1,438.46

Març 3.580 110.96 2,399.50

Abril 4.292 128.77 2,784.48

Maig 4.950 153.46 3,318.47

Juny 5.422 162.67 3,517.59

Juliol 5.488 170.13 3,678.94

Agost 4.847 150.27 3,249.44

Setembre 3.952 118.55 2,563.50

Octubre 2.838 87.98 1,902.45

Novembre 1.897 56.92 1,230.89

Desembre 1.581 49.00 1,059.68

Anual 3.590 1,310.77 28,344.17

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Gen

er

Feb

rer

Mar

ç

Abr

il

Mai

g

Juny

Julio

l

Ago

st

Set

embr

e

Oct

ubre

Nov

embr

e

Des

embr

e

Producció mensual kWh


14

4.4 BENEFICIS AMBIENTALS DE LA INSTAL·LACIÓ

4.4.1 ESTALVI D’EMISSIONS CONTAMINANTS A L’ATMOSFER A

La realització del camp fotovoltaic de connexió a la xarxa projectat, aportarà una reducció en les

emissions contaminats a l’atmosfera i un estalvi de petroli equivalent, d’acord amb els paràmetres

que es mostren en la següent taula:

ESTALVI EMISSIONS CONTAMINANTS

Tn CO2 Tep

Gener 0.75 0.10

Febrer 0.90 0.12

Març 1.50 0.21

Abril 1.74 0.24

Maig 2.08 0.29

Juny 2.20 0.30

Juliol 2.30 0.32

Agost 2.03 0.28

Setembre 1.60 0.22

Octubre 1.19 0.16

Novembre 0.77 0.11

Desembre 0.66 0.09

Total 17.74 2.44

0

1

1

2

2

3

3

4

Gen

er

Feb

rer

Mar

ç

Abr

il

Mai

g

Juny

Julio

l

Ago

st

Set

embr

e

Oct

ubre

Nov

embr

e

Des

embr

e

Tones Equivalents de Petroli (x10) Tones de CO2


15

4.4.2 CONSUM ELÈCTRIC EQUIVALENT

La producció elèctrica de la instal·lació fotovoltaica equival al consum elèctric de 8 llars, o 24

persones.


16

5 QUADRE RESUM

Vic, Març de 2011

Manel Romero Molina

Enginyer Industrial

Col·legiat núm. 14.941 COEIC

Potència Instal·lada 21,62 kWp

Potència Irradiada 1700,00 kW/m2

Ràtio Aprofitament Energètic. 73,9%

Degradació anual del panell 0,2%

Producció Específica 1.257 kWh/kWp/any

Producció Energètica Anual 27.172 kWh/any

Cost del projecte 63.142,08 €

Estimació Connexió Xarxa, Taxes, Visats 2.878,00 € (2.000€ Est. Connexió)

Costos d'explotació anuals (manteniment) 522,36 €

Despeses assegurança anuals 82,08 €

Lloguer anual 596,99 € 8% Producció Anual

Euribor 1 any 1,52%

IPC estimat 3,00%

Deducció en l'Impost de Societats (2010) 2%

IVA aplicable 18%

IPCenergètic estimat (IPC-0,25 fins 2012/-0,50 en endavant) 2,75%

Preu de venda (kW·h) a la companyia elèctrica 0,2746 3 €/kWh

DADES INSTAL·LACIÓ

DADES ECONÒMIQUES

Any 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Lloguer 0 € 597 € 615 € 633 € 652 € 672 € 692 € 713 € 734 € 756 € 779 € 802 € 826 €

Any 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Lloguer 851 € 877 € 903 € 930 € 958 € 987 € 1.016 € 1.047 € 1.078 € 1.111 € 1.144 € 1.178 € 1.214 €

ESTUDI DE VIABILITAT TÈCNICA I ECONÒMICA D’UNA INSTAL ...€¦ · 01-INF10_AJU_10_25_(Camp de...

Documents

Transcript of ESTUDI DE VIABILITAT TÈCNICA I ECONÒMICA D’UNA INSTAL ...€¦ · 01-INF10_AJU_10_25_(Camp de...