Date post: | 13-Jun-2015 |
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KRANNICH
SOLAR Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
Arturo Andrés Perales
Resp. Dpto técnico
Diciembre 2012
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
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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%
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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 €
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
10
Cálculo exacto del consumo deseado
Ejemplo:
Consumo alumbrado público
Potencia total: 5000w
Tiempo: 15h
7 días a la semana
Consumo diario total 75000whdia
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
CASO PRÁCTICO:
CON BATERIAS
DIMENSIONADO
DEL GENERADOR
11
Recogida de
información sobre la
irradiación en la
ubicación deseada
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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%
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
CASO PRÁCTICO:
CON BATERIAS
15
Determinación del tipo de sistema
Tensión del sistema 48V
Potencia del inversor : 5000W
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
CASO PRÁCTICO:
CON BATERIAS
17
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
CASO PRÁCTICO:
CON BATERIAS
18
Un regulador MPPT puede llegar a
aumentar la eficiencia del sistema
hasta un 20%
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
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)
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
CASO PRÁCTICO:
CON BATERIAS
20
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
CASO PRÁCTICO:
CON BATERIAS
21
Dimensionamiento de sistemas de autoconsumo
CASO PRÁCTICO:
CON BATERIAS
22
Gracias por su atención!