Diseño de una instalación fotovoltaica de venta a red con monitorización de energía

Abstract

Este proyecto nace de la necesidad que hoy en día hay por apostar por las energías renovables, ya que, cada vez más, se invierte en mejorar el rendimiento y así obtener una total independencia de éstas frente a las energías convencionales. Tras hacer una introducción de las energías renovables, más en concreto la energía solar fotovoltaica, el primer punto que se plantea es la ubicación de la instalación, además de los mapas característicos de la zona. En este proyecto se ha elegido el término municipal de Coca de Alba, en la provincia de Salamanca, por ser un terreno bastante llano y no tener ninguna infraestructura que pueda ocasionar pérdidas en la producción de energía eléctrica por sombreado. Antes de empezar a elegir los elementos necesarios para la instalación fotovoltaica, se ha hecho un estudio de los diferentes elementos para poder elegir así el más idóneo en cada caso para obtener el máximo rendimiento de la instalación. Uno de las elecciones más importantes será la de la estructura, ya que dependiendo qué tipo de estructura se elija, se obtendrá más o menos energía eléctrica, además de influir notablemente en el presupuesto. Por ello, se ha elegido una estructura regulable con tres posiciones, ya que ésta resulta más económica que los seguidores solares y genera más energía que una estructura fija. Una vez se ha elegido todos los sistemas que componen la instalación se procederá al estudio energético, dónde se estudiará la energía total producida mediante todos los tipos de pérdidas que se pueden ocasionar en la instalación. Otro de los aspectos importantes será el estudio económico, descrito después del estudio energético, dónde se creará una tabla con la suma de los costes (presupuesto, mantenimiento…) y los préstamos para saber mediante el VAN (Valor Actual Neto) si la instalación resulta rentable o no. Es importante mencionar que durante el proyecto, se han ido haciendo comparativas para justificar y analizar con más detalle los estudios realizados. En el apartado de estudio energético se ha comparado la generación de electricidad con una estructura regulable y con una estructura fija, mientras que en el estudio económico se ha hecho el cálculo de la rentabilidad para 2009 y para 2013. Cabe destacar que para hacer realidad dicho proyecto, se tendrá en cuenta el marco legal en que se encuentran este tipo de instalaciones. Además, mediante la aplicación Simulink del software de Matlab, se simulará el comportamiento de los paneles fotovoltaicos. Con este programa se podrá obtener las curvas características para encontrar los datos tan importantes como la tensión en circuito abierto (Voc), la corriente de cortocircuito (Isc) y el punto de máxima potencia (MPP). Finalmente, una de las partes más importantes de este proyecto es el registro paramétrico de datos meteorológicos y de comportamiento de la instalación con la ayuda de los sensores que se han diseñado, fabricado y calibrado para obtener unos datos con suficiente exactitud. Para la adquisición de datos se ha utilizado el software LabVIEW, junto a la tarjeta de adquisición de datos DAQ NI USB 2009. Se ha implementado un circuito para convertir las señales de entrada del DAQ en las unidades que las medidas requieran.