Anàlisi d'autosuficiència energètica: una proposta als terrats de l'Eixample de Barcelona

Abstract

L’objectiu principal del present Treball de Fi de Grau, és analitzar la possible autosuficiència energètica d’un determinat espai de la ciutat de Barcelona. L’espai d’aplicació és l’anomenada Superilla de l’Esquerra del Eixample, agrupació de 111 illes estàndards de l’Eixample de Barcelona, on habiten unes 85.000 persones. L’autosuficiència energètica es basa en la generació d’energia fotovoltaica, disposant els panells necessaris sobre els terrats dels distints edificis inclosos en l’esmentada Superilla. S’ha limitat als terrats, no tenint en compte les teulades, per raons de caràcter econòmic. Els costos de muntatge, i manteniment posterior, dels panells fotovoltaics són més limitats als terrats que a les teulades, per dos motius: despeses molt inferiors associades a la seguretat dels muntadors i despeses inferiors en el cost de la superestructura on es disposen els panells. Cal esmentat que les illes incloses en l’anteriorment esmentada Superilla són idèntiques en quant a forma i orientació (diagonals S-N i W-E), de manera que l’aprofitament és pràcticament idèntic en totes les illes. És limita a l’energia fotovoltaica, doncs altres com l’eòlica, donen lloc, sobre els edificis a problemes de vibracions, i nivells acústics no assumibles. Per obtenir l’oferta energètica s’han pres les dades proporcionades en la pàgina web pel mateix Ajuntament de Barcelona per a cada ús dels 1794 edificis inclosos a la Superilla. Posteriorment una verificació de les dades estudiant una determinada illa de manera exhaustiva. Resultat d’això ha estat una reducció del resultats obtinguts a partir de les dades del Ajuntament de Barcelona. Obtenint-se una potència instal·lable de 9,7 MW amb una generació d’energia de 11,6 GWh/any. La demanda de l’àrea considerada s’ha obtingut a partir del coneixement de dues dades fonamentals: la potència instal·lada en els centres de transformació que donen servei a la Superilla i la contractació de potència real en cada un d’aquests centres de transformació. A partir d’aquestes dades s’obté una potència demandada de 182,7 MW i una demanda d’energia elèctrica de 432,2 GWh/any. Resultant que l’oferta fotovoltaica cobriria sobre un 3% de la demanada elèctrica actual. La instal·lació tindria un període d’amortització directa de la inversió de 14 anys, però si hi afegim les despeses de manteniment i operació, el període d’amortització passaria a ser de 25 anys. Cada any d’operació, la generació fotovoltaica dels 11,6 GWh/any, significa l’estalvi de l’emissió de més de 3.000 Tm/any de diòxid de carboni a l’atmosfera, gas generador d’efecte hivernacle.

El objetivo principal del presente Trabajo de Fin de Grado, es analizar la posible autosuficiencia energética de un determinado espacio de la ciudad de Barcelona. El espacio de aplicación es la llamada Supermanzana de “l’Esquerra del Eixample”, agrupación de 111 manzanas estándar del Eixample de Barcelona, donde habitan unas 85.000 personas. La autosuficiencia energética se basa en la generación de energía fotovoltaica, disponiendo los paneles necesarios sobre las azoteas de los distintos edificios incluidos en la mencionada Supermanzana. Se ha limitado a las azoteas, no teniendo en cuenta los tejados, por razones de carácter económico. Los costes de montaje, y mantenimiento posterior, de los paneles fotovoltaicos son más limitados a las azoteas que a los tejados, por dos motivos: gastos muy inferiores asociados a la seguridad de los montadores y gastos inferiores en el coste de la superestructura donde se disponen los paneles. Hace falta mencionar que las islas incluidas en la anteriormente mencionada Superilla son idénticas en cuanto a forma y orientación (diagonales S-N y W-E), de forma que el aprovechamiento es prácticamente idéntico en todas las manzanas. Se limita a la energía fotovoltaica, pues otras como la eólica, dan lugar, a problemas de vibraciones, y niveles acústicos no asumibles. Para obtener la oferta energética se han tomado los datos proporcionados en la página web por el mismo Ayuntamiento de Barcelona para cada uso de los 1794 edificios incluidos en la Supermanzana. Posteriormente una verificación de los datos estudiando una determinada manzana de manera exhaustiva. Resultado de esto ha sido una reducción de los resultados obtenidos a partir de los datos del Ayuntamiento de Barcelona. Obteniéndose una potencia instalable de 9,7 MW con una generación de energía de 11,6 GWh/año. La demanda del área considerada se ha obtenido a partir del conocimiento de dos datos fundamentales: la potencia instalada en los centros de transformación que dan servicio a la Supermanzana y la contratación de potencia real en cada uno de estos centros de transformación. A partir de estos datos se obtiene una potencia demandada de 182,7 MW y una demanda de energía eléctrica de 432,2 GWh/año. Resultando que la oferta fotovoltaica cubriría sobre un 3% de la demanda eléctrica actual. La instalación tendría un periodo de amortización directa de la inversión de 14 años, pero si añadimos los gastos de mantenimiento y operación, el periodo de amortización pasaría a ser de 25 años. Cada año de operación, la generación fotovoltaica de los 11,6 GWh/año, significa el ahorro de la emisión de más de 3.000 Tm/año de dióxido de carbono a la atmósfera, gas generador del efecto invernadero.

The main target of the project is to analyze the possible energy self-sufficiency of a certain space in the city of Barcelona. The location in question is called Superilla located in l'Esquerra de l’Eixample. It consists on a group of 111 blocks of the Eixample of Barcelona, where approximately 85.000 people live. The self-sufficiency energy is based on the generation of photovoltaic energy, arranging the necessary panels on the roofs of the different buildings included in the location previously mentioned. It has limited itself to the terrace roof , without taking into account the roofs, for economic reasons. This limitation is made for two motives: very low expenses associated with the safety of the mounting blocks and low expenses in the cost of the superstructure where the panels are elaborated. It is necessary to mention that the blocks included in Superilla are identical in form and orientation (diagonals S-N and W-E), so the use is practically identical in all the blocks. It limits itself to the photovoltaic energy, since other energies, like eolic energy, cause vibrations, and acoustic levels that aren’t admissible. To obtain the energy offer, information provided on the Town hall of Barcelona website has been analyzed for every use of all 1794 buildings included in Superilla. There has then been made a cross-check of the information studying a certain block of an exhaustive way. the Result of this study resulted in a reduction of the results obtained from the information of the Town hall of Barcelona, obtaining a potency of 9,7 MW with a 11,6 GWh/year energy generation. The location’s demand has been obtained from the following sources: the potency installed in the transformation centres that service Superilla and the actual hiring of potency in each of these transformation centres. From the information, a demanded potency of 182,7 MW and demanded electric power of 432,2 GWh/year have been obtained. This results in a coverage of 3% of the photovoltaic demand in the current electric Company. The installation would have a period of direct amortization of the investment of 14 years, but if we add the maintenance costs and operation, the amortization period would result in 25 years. In each operative year, the photovoltaic generation of 11,6 GWh/year would result in a more than 3.000 Tm/year saving of carbon dioxide emission, resulting in a greenhouse gas generation.