Posibilidades de aplicación de energías renovables - ÁBACO...

Guía de gestión energética de

zonas verdes y campos de golf

POSIBILIDADES DE APLICACIÓN

DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES

Somos una empresa consultora, ingeniería e instaladora desistemas energéticos de fuentes renovables (especializadaprincipalmente en el campo de la energía solar: fotovoltaic ay térmica, biomasa y geotermia), los relacionados con elmedio ambiente y fuentes energéticas convencionales.

Realizamos proyectos “llave en mano” (desde laconsultoría e ingeniería hasta la instalación ymantenimiento de las mismas) en todo el ámbito geográficonacional.

ABACO AMBIENTAL

Realizamos todas las gestiones relacionadas para solicitarlas subvenciones, financiación y para la obtención depermisos y legalizaciones necesarios.

Participamos y colaboramos con las distintas entidades enel desarrollo del sector y en la difusión de las energíasrenovables. Apostamos por esta opción eficaz de energía,basada en la calidad de vida, la seguridad y lasostenibilidad del medioambiente.

Apostamos por la eficiencia energética realizandoauditorías y soluciones para mejorar el consumo deenergía para nuestros clientes.

ABACO AMBIENTAL

ACTUACIONES ESPECÍFICAS PARA ZONAS VERDES Y CAMPOS DE GOLF. POSIBILIDADES DE APLICACIÓN DE ENERGÍAS

RENOVABLES

A) APROVECHAMIENTO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES PARA LA GENERACIÓN DE CALOR

Para cubrir las necesidades térmicas de los edificios asoci ados alas zonas verdes o a campos de golf, podríamos utilizar diferen tesenergías.

Con estos sistemas conseguiríamos un ahorro de energíaconvencional, y por lo tanto, ahorro económico y reducir lasemisiones contaminantes a la atmósfera.


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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

El principio de la energía solar térmica consiste en aprovec har laradiación solar para calentar fluidos. Con esta energía pod ríamossuministrar las necesidades energéticas para agua calient e sanitariay calefacción de los edificios asociados al campo y/o zona ver de;sustituyendo a las fuentes de energías convencionalescontaminantes por la energía del sol, limpia, inagotable y b arata .


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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA


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ENERGÍA BIOMASALa energía de la biomasa es un tipo de energía procedente delaprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formad a en algúnproceso biológico u mecánico, generalmente, de las sustanc ias queconstituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales , entreotros...), o sus restos y residuos.El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace direct amente(por ejemplo, por combustión), o por transformación en otra ssustancias que pueden ser aprovechadas más tarde comocombustibles o alimentos. Es una fuente de energía proceden te, enúltimo lugar, del sol, y es renovable siempre que se useadecuadamente.Con estos sistemas podemos abastecer las necesidades térmi cas delos campos golf/zonas verdes (ACS, Calefacción).


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ENERGÍA BIOMASA


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ENERGÍA GEOTÉRMICALa energía geotérmica es el calor que procede del interior de la Tierra.Parte de este calor procede de la radiación solar que es absor bida yacumulada por la Tierra. La geotermia de baja temperatura es conocidapor ser una fuente de energía eficiente y barata en cuanto a ca lefaccióny refrigeración de espacios. Los sistemas geotérmicos usan latemperatura constante de la Tierra como fuente de calor en lo s mesesfríos y como disipadora de calor en los meses cálidos. Esto es posibleya que a pocos metros por debajo de la superficie, las tempera turas semantienen constantes, entre 10-18ºC.Con estos sistemas podemos abastecer las necesidades térmi cas delas viviendas (ACS, Calefacción).


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ENERGÍA GEOTÉRMICA

Las tecnologías de climatización que mejor rendimiento tien en con laenergía geotérmica son el suelo radiante (ideal para edific ios de nuevaconstrucción ) y los radiadores de bajo salto térmico. Tambi én esposible adaptar una instalación de climatización preexiste nte para lautilización de la energía geotérmica.


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ENERGÍA GEOTÉRMICA


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B) APROVECHAMIENTO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES PARA LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

Centrándonos en el ahorro de energía eléctrica para las nece sidadesdel riego de los campos de golf/zonas verdes, podríamos util izar lasenergías renovables, tanto la energía solar fotovoltaica a sí como laenergía eólica para el suministro de electricidad a estos si stemas (aligual que para la alimentación eléctrica de otras instalaci ones: oficina,carritos y buggies…).


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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

El fundamento de la energía solar fotovoltaica es el efectofotovoltaico, que consiste en la conversión de la radiación solar enelectricidad. Este proceso se consigue con algunos materia les quetienen la propiedad de absorber fotones u emitir electrones . Cuandoestos electrones libres son capturados, el resultado es unacorriente eléctrica que puede ser utilizada como electricid ad.


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Los módulos fotovoltaicos transforman la luz del sol direct amenteen energía eléctrica. La energía producida por los módulosfotovoltaicos se acumula en un sistema de baterías. De este m odo laenergía producida durante las horas de sol se pueden utilizardurante la noche, o en momentos en los que no se disponga de lasuficiente radiación solar para generar la energía necesar ia. Paracontrolar los procesos de carga y descarga de la batería se ut ilizaun regulador de carga. Este elemento es el encargado de prote ger labatería contra sobrecargas o contra sobredescargas excesi vas quepodrían resultar dañinas para la batería, acortando su vida útil.


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ENERGÍA EÓLICA

Es la energía obtenida del viento principalmente para produ cir energíaeléctrica mediante aerogeneradores.

A veces es muy aconsejable el uso de sistemas híbridos de ener gíaeólica en combinación con la energía solar fotovoltaica.


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ENERGÍA EÓLICA- SISTEMA HÍBRIDO


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ESTUDIO PRÁCTICO REAL DEL COSTE DE UNA INSTALACIÓNEstudio realizado para campo de golf que tiene unas 30 Has de zona de riego y está ubicado en el término municipal de la Comunidad de Madrid. Los sistemas de impulsión del sistema de ri ego que tienen consisten en:

Sistemas de impulsión del pozo a la balsa.Sistemas de impulsión de la balsa a depósitos de ac umulación, con cinco bombas de 30 kW .Sistemas de impulsión de los depósitos a la zona de riego, con cuatro bombas de 30 kW .


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ESTUDIO PRÁCTICO REAL DEL COSTE DE UNA INSTALACIÓNRealizamos el estudio con una instalación solar fotovoltaica. Además, en este caso,un sistema híbrido no es lo más apropiado, ya que la mayor necesidad de agua esen verano, época en la que suele hacer menos viento en la zona de estudio. Por elotro lado, la mayor necesidades de riego se corresponde con la época del año en laque más radiación solar hay. No obstante, actualmente hay aerogeneradores en elmercado con un diseño muy avanzado, silenciosos, y muy integrables y eficientesen vientos turbulentos.

En base a esto, diseñamos un sistema fotovoltaico aislado para alimentar una delas bombas (de las 9), del campo de golf en estudio, de 30 kW durante 8 horasdiarias en verano.


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ESTUDIO PRÁCTICO REAL DEL COSTE DE UNA INSTALACIÓNDATOS DE PARTIDALos datos de partida reales de nuestro campo de gol f en estudio y como base para realizar el diseño de nuestro sistema fotovoltaico aislado son:

UBICACIÓN DE LA INSTALACIÓN (PROVINCIA):MADRIDInclinación del campo solar 15ºRadiación solar disponible h.s.p. Meses Media tres m eses < consumo2,45h.s.p. (ene,dic,nov)Media tres meses > consumo 6,79 h.s.p.(jun, jul, ago)Autonomía del sistema 3 díasMargen de seguridad para el diseño 10%


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ESTUDIO PRÁCTICO REAL DEL COSTE DE UNA INSTALACIÓNINVENTARIO DE CONSUMOSBomba de potencia 30.000 W; 8 horas/díaCONSUMO ENERGÉTICO TOTAL (Wh) 240.000DIMENSIONADO DEL SISTEMARealizamos el diseño de nuestro generador fotovoltaico:Energía de partida para cálculo (energía/margen de seguridad)266.667 Wh/díaTecnología del regulador de carga (MPPT o PWM): MPPTModelo de panel seleccionado:Silicio monocristalino 190 WPotencia efectiva del módulo en batería, regulador PWM=133 WPotencia efectiva del módulo en batería, con regulador MPPT=171 W


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ESTUDIO PRÁCTICO REAL DEL COSTE DE UNA INSTALACIÓNNúmero de módulos necesarios (para una bomba)=229,79 udsSuperficie total módulos=293,63 m2

Tensión nominal del sistema de acumulación=48 VccConsumo diario en Amperios-hora=5.001 Ah/día Máxima profundidad de descarga=60%Capacidad mínima de la batería= 25.005 Ah/C

100

Intensidad máxima del módulo (Isc)=5,62 AIntensidad máxima del campo solar=1.292,6 APotencia instantánea de consumo máxima=30.000 WFactor de pico de arranque =1,5Potencia mínima del convertidor=45.000 VA


RENOVABLESOFERTA ECONÓMICAA continuación hacemos desglose de un posible presupuesto real de nuestro sistema fotovoltaico:- 230 Ud Módulo fotovoltaico 190 Wp, 24 Vcc; 197 €/Ud; PT= 45.310,00- 23 Ud Estructura con inclinación (15º-30º) para montar en suelo/cubierta. 10 paneles; 438,00 €/Ud; PT= 10.074,00- 12 Regulador maximizador 80 A, 12-24-48 Vcc; 580,00 €/Ud; PT=6.960,00- 192 Acumulador estacionario Exide solar 3.040 Ah/C100. Vaso de 2 Vcc;685,00 €/Ud; PT= 31.520,00-9 Convertidor CC/CA 48/5.000, 5 KVA, 48 Vcc. Senoidal; 1.865,00 €/Ud;

PT= 16.785,00Total neto= 210.649,00 €; I.V.A. 18% =37.916,82 €TOTAL= 248.565,82 €


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ESTUDIO PRÁCTICO REAL DEL COSTE DE UNA INSTALACIÓNNúmero de módulos necesarios (para una bomba)=229,79 udsSuperficie total módulos=293,63 m2

Tensión nominal del sistema de acumulación=48 VccConsumo diario en Amperios-hora=5.001 Ah/día Máxima profundidad de descarga=60%Capacidad mínima de la batería= 25.005 Ah/C

100

Intensidad máxima del módulo (Isc)=5,62 AIntensidad máxima del campo solar=1.292,6 APotencia instantánea de consumo máxima=30.000 WFactor de pico de arranque =1,5Potencia mínima del convertidor=45.000 VA


RENOVABLESCOMPARATIVA Y PLAZO DE AMORTIZACIÓNPotencia de la bomba =30 kWFuncionamiento diario=8 hEnergía diaria = 240 kWh/díaDías al año funcionando=250 días/añoConsumo anual energía=60.000 kWh/añoPrecio de la energía=0,17 €/kWh (no incluye IVA)Coste anual=10.200 €Coste de los materiales solares= 210.649,00 €Montaje y puesta en marcha= 25.000 €Coste total sistema solar= 235.649 € (sin IVA)


RENOVABLESAMORTIZACIÓNAhorro anual=10.200 €Coste total sistema solar=235.649 €Subvención Comunidad de Madrid (*)= 87.400 €(En este caso la subvención sería de 2 x 230 x 190 W = 87.400 €)Presupuesto con subvención=148.249 €Plazo de retorno aprox. de la inversión= 14 años

ACTUACIONES ESPECÍFICAS PARA ZONAS VERDES Y CAMPOS DE GOLF. POSIBILIDADES DE

APLICACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES

SUBVENCIONES- PLAN DE IMPULSO A LAS ENERGÍAS RENOVABLES

DE LA COMUNIDAD DE MADRID

En la Comunidad de Madrid existe el Plan de Impulso a las Energ íasRenovables que tiene como objeto promocionar la instalació n desistemas que utilicen fuentes de energías renovables

INCENTIVOS 1 enero 2011-1 octubre 2012

- ENERGÍA SOLAR TÉRMICA DE BAJA TEMPERATURA

Aplicaciones refrigeración= 350 €/m2 útil de captación.

Resto de aplicaciones: Captadores solares planos no indust riales=225 €/m2; Captadores solares planos en sector industrial einstalaciones con tubo vacío= 250 €/m2;

CUANTÍA MÁXIMA= 37% COSTES ELEGIBLES.



- ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA AISLADA O MIXTAFOTOVOLTAICA-EÓLICA

En instalaciones hasta 5 kWp

Fotovoltaica con acumulación= 2,5 €/Wp.

Fotovoltaica sin acumulación= 2 €/Wp.

Eólica= 1 €/Wp.

En instalaciones de mayor potencia

Fotovoltaica con acumulación= 2 €/Wp.

Fotovoltaica sin acumulación= 1,6 €/Wp.

Eólica= 1 €/Wp.




- BIOMASA TÉRMICA

75 €/kW


- ENERGÍA GEOTÉRMICA DE BAJA TEMPERATURA

Instalaciones en circuito abierto= 150 €/kW .

Circuito cerrado con intercambio enterrado horizontal= 330€/kW.

Circuito cerrado con intercambio vertical con sondeos= 420€/kW.

Redes de distrito geotérmicas= 450 €/kW .




AUTOCONSUMO ELÉCTRICOPermite a los consumidores producir parte de la electricida d queemplean en sus hogares o negocios.Esto supone una evolución radical desde el modelo actual degeneración centralizada (la energía se produce en grandes pl antascomo centrales hidroeléctricas o nucleares y recorre larga s distanciashasta consumirla) a la generación distribuida (la electric idad seproduce en muchas centrales pequeñas situadas muy cerca de d ondese consume).Hasta hace poco, la generación de energía estaba reservada a lascompañías eléctricas y sólo podían recurrir al autoconsumo lasviviendas y empresas sin conexión a la red. Luego, la liberal ización delmercado eléctrico permitió a cualquiera producir electric idad, pero sólopara venderla a la red, no para autoabastecerse. Sin embargo , a finalesde 2011, España aprobó un Real Decreto que autoriza el autocon sumoy abre enormes expectativas.



AUTOCONSUMO ELÉCTRICO-BENEFICIOS

La primera ventaja del autoconsumo es el ahorro: al producir partede la energía consumida, la factura eléctrica del consumido r sepuede reducir un 60-80%.

Una segunda ventaja del autoconsumo es que, como la electric idadno recorre grandes distancias, se evitan las pérdidas de ene rgía enla red.

Un tercer beneficio del autoconsumo es que la producción se r ealizacon tecnologías limpias, lo cual reduce el uso de combustibl esfósiles y la dependencia energética. La energía fotovoltai ca es lamás adecuada para generar electricidad destinada al autoco nsumopor varios motivos: su avanzado nivel de desarrollo y los prec ios ala baja.



AUTOCONSUMO. BALANCE NETO

Como alternativa, en este momento estamos pendientes de laaprobación del Real Decreto por parte del Gobierno (la CNE yaemitió su informe), de la legislación de “balance neto”.

Consiste en que la energía sobrante se inyecte a la red a cambi o delderecho a consumir la electricidad equivalente cuando seanecesario (por ejemplo de noche, cuando las placas solares n oproducen)..

Para nuestro caso práctico del campo de golf, teniendo red el éctrica,podría resultar más interesante para ahorrar energía insta lar unsistema conectado a red que les ahorre energía (autoconsumo ) queinstalar un sistema aislado (con baterías, que encarecería n el precio dela instalación).Estos sistemas se amortizan, aproximadamente en un plazo de 9- 10años.


APLICACIÓN DE ENERGÍAS RENOVA

BALANCE NETO

Fuente: Propuesta de R.D. de Balance Neto. Configuraciones de conexión y medida, según borrador.

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