EFICIÈNCIA ENERGÈTICA I INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR … · -Regulaels aspectes bàsics de...

EFICIÈNCIA ENERGÈTICA I INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FV PER A L’AUTOCONSUM

Daniel Cadilla, Enginyer Industrial

Mireia Gil, Enginyera Industrial

Santuari de Pinós, 17 de juny de 2.012

QUI SOM?

Azimut 360, SCCL és una cooperativa de treball associat que neix l’any 2.009 delcompromís per donar cobertura a les necessitats energètiques mitjançant un modelsostenible i respectuós amb el medi ambient.

Som una enginyeria especialitzada en l'elaboració i l'execució de projectes d'energiesrenovables, tant pel que fa a la generació com a la distribució i gestió del consum.

L’equip d’Azimut 360 té més de 15 anys d’experiència acumulada en el sector de lesenergies renovables i ha participat en projectes emblemàtics i de referència del sector del’energia solar, tant en l’àmbit de les instal·lacions fotovoltaiques connectades a xarxa comen el de sistemes autònoms d’electrificació rural, tant en l‘àmbit nacional com enprojectes de cooperació internacional.

Així mateix, ha dut a terme nombrosos cursos de formació i divulgació i ha participat enprojectes d’investigació i desenvolupament, relacionats amb les energies renovables.

QUÈ FEM?

Els principals àmbits d'actuació d'Azimut 360 són els següents:

• Redacció i direcció facultativa de projectes d’energies renovables

• Assessorament i consultoria energètica

• Disseny, execució i manteniment d’instal·lacions d’Energia Solar Fotovoltaica Connectada a Xarxa

• Disseny, execució i manteniment d’instal·lacions d’Energia Solar Fotovoltaica Autònoma

• Disseny, execució i manteniment d’instal·lacions autònomes d’Energia Eòlica i Hidràulica de petita potència

• Disseny, execució i manteniment d’instal·lacions d’Energia Solar Tèrmica

• Projectes de Cooperació Internacional

• Formació, promoció i divulgació de les energies renovables

INSTAL·LACIONS HÍBRIDESD’ELECTRIFICACIÓ RURAL

INSTAL·LACIONS HÍBRIDESD’ELECTRIFICACIÓ

Un sistema híbrid combina almenys dos tipus diferents de tecnologies per a la generaciód’electricitat:

- OPTIMITZACIÓ DELS RECURSOSLOCALMENT DISPONIBLES- APROFITAMENT DE RECURSOSESTACIONALS- AUGMENT DE L’EFICIÈNCIA DELSISTEMA- AUGMENT DE LA ROBUSTESADEL SISTEMA

Perquè sistemes de generació híbrids?

ELS BENEFICIS DE CADA TECNOLOGIA ES COMPLEMENTEN ENTRE SI, I ES POTACONSEGUIR UNA MAJOR ADAPTABILITAT A DIFERENTS PERFILS DE CÀRREGA


Tècnicament es tractad’aerogeneradors que tenenuna estructura similar alsgrans, però amb un dissenymolt més simple:sistemes d’orientació passius,generadors elèctrics robustosde baix manteniment,absència de multiplicadores,etc.La seva senzillesa defuncionament fa que aquestespetites instal·lacions puguinser ateses pels mateixosusuaris.

Instal·lacions híbrides fotovoltaica + minieòlica (+ generador)


AVANTATGES


- FONT D’ENERGIA GRATUÏTA

- BONA COMBINACIÓ AMB LA TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA- MUNTATGE RELATIVAMENT SENZILL

- COSTOS DE FUNCIONAMENT BAIXOS

- EXISTÈNCIA D’UN MERCAT D’AEROGENERADORS DE PETITA POTÈNCIA- FUNCIONAMENT COMPATIBLE AMB ALTRES USOS (AGRICULTURA, TURISME, ETC.)

- INTERÈS TURÍSTIC I PEDAGÒGIC

DESAVANTATGES

- IMPACTE VISUAL (TORRE > 15m)

- COSTOS D’INSTAL·LACIÓ

- PARTS MECÀNIQUES QUE PRECISEN D’UN MAJOR MANTENIMENT- FONT D’ENERGIA ESTOCÀSTICA AMB ALTA VARIABILITAT- LA PRODUCCIÓ I EL CONSUM NO ES SINCRONITZEN I FAN NECESSARI ELS SISTEMES D’ACUMULACIÓ- LA VALORACIÓ DEL RECURS EÒLIC ÉS COMPLICADA- PROBLEMES DE SOROLL (EN ALGUNS EQUIPS)



Esquema de principi


L’energia que s’extreu del vent té relaciósobretot amb la velocitat del vent i l’àreade captació per la que passa:

Valoració del recurs eòlic: dades mitjanes de vent

E = V³ x S x ....

E= Energia obtingudaV= Velocitat del ventS= Àrea de captació


Valoració del recurs eòlic: influència de la topografia


€/kWh

Viabilitat econòmica: minieòlica vs. fotovoltaica

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

FV 1kWp

FV 5kWp

FV 10kWp

Eol 1kW

Eol 5kW

Eol 10kW

Velocitat del vent en m/s


LA IMPLANTACIÓ D'INSTAL•LACIONS D’ENERGIA MINIEÒLICA EN GENERAL ÉS COSTOSA I POCRENDIBLE !!

Viabilitat econòmica de les instal·lacions híbrides FV + minieòlica

El futur passa per:

• REDUCCIÓ DE COSTOS:- Cost aerogeneradors.- Cost instal·lacions.- Cost dels aparells d’acumulació.

• MILLORA DE L'EFICIÈNCIA:- Eficiència i corbes de rendiment- Generació amb vents no dominants (turbulents, ascendents, canalitzats...)- Materials: econòmics, lleugers, resistents- Reducció costos de producció, instal·lació i manteniment

• GENERACIÓ D’INGRESSOS:- Per l’estalvi de consum d’energia de la xarxa (Autoconsum)- Per la venda de l’energia a la xarxa (connexió en Règim Especial)


- Més adaptables per a l’entorn urbà- Nous usos: publicitat, balisament, enllumenat, decoratius, etc.- La implantació de miniaerogeneradors pot promocionar la imatge d’una entitat en el

camp del disseny, de l'urbanisme, del mobiliari urbà i de l’aposta per la generació amb energies netes i renovables.

Viabilitat econòmica: nous dissenys d’aerogeneradors


L’energia de l’aigua és la combinació d’alçada icabal: tots dos han d’estar presents per a produirelectricitat.

La caiguda vertical crea una pressió a l’extrem dela canonada, de forma que l’aigua pressuritzadaacciona la turbina.

Més cabal o més alçada produiran méselectricitat.

Instal·lacions híbrides FV + picohidroelèctrica (+ generador)


Instal·lacions picohidroelèctriques

Esquema de funcionament


- FUNCIONAMENT COMPATIBLE AMB ALTRES USOS (AGRICULTURA, TURISME, ETC.)

Instal·lacions híbrides FV + picohidroelèctrica (+ generador)

AVANTATGES

- FONT D’ENERGIA GRATUÏTA

- BONA COMBINACIÓ AMB LA TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA- FUNCIONAMENT 24 h/DIA

- COSTOS DE FUNCIONAMENT BAIXOS

- IMPACTE AMBIENTAL BAIX

DESAVANTATGES

- OBRA CIVIL ASSOCIADA

- COSTOS D’INSTAL·LACIÓ

- PARTS MECÀNIQUES QUE PRECISEN D’UN MAJOR MANTENIMENT- POCA OFERTA EN EL MERCAT DE TURBINES PICOHIDROELÈCTRIQUES DE PETITA POTÈNCIA- RECURS ALTAMENT REGULAT EN ELS SEUS USOS

- RECURS ALTAMENT EXPLOTAT


- ESTUDI TOPOGRÀFIC:

Valoració del potencial hidroelèctric:

- ESTUDI DE L’ESTACIONALITAT:


Elecció de la turbina apropiada:

Pelton:

Cross-flow

Francis:Kaplan

Low Head:


Algunes dades a títol orientatiu:


Els sistemes híbrids basats en combustibles dièsel són la solució més cara en tota lavida del projecte. Especial significació tenen els costos creixents del combustible, elscostos de funcionament i la substitució de l’equip cada 25.000h de funcionament.

Si hi ha disponibilitat d’aigua, la instal·lació hidroelèctrica sol ser més competitiva quela fotovoltaica o l’eòlica.

En zones ventoses, els sistemes eòlics són interessants per sobre dels fotovoltaics.

En indrets d’alta radiació solar i amb poc vent i absència de salts d’aigua, l’opciófotovoltaica amb dièsel és la més competitiva.

Els costos d’operació dels equips eòlics i en menor mesura dels hidràulics són majorsque el dels fotovoltaics.

Comparativa de solucions:


L’èxit d’una instal·lació de generació híbrida amb renovableses fonamenta en un disseny curós que permeti optimitzar elsistema a nivell de producció, distribució i demanda del’energia.

El disseny del sistema afecta directament afecta l’estructurade costos del projecte i determina no sols el preu de l’energiaproduïda, sinó també la qualitat del servei proporcionat alsusuaris.

Consideracions respecte al disseny de les instal·lacions:

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FV PER A L’AUTOCONSUM

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FVPER A L’AUTOCONSUM

Tipologies d’Instal·lacions Solars Fotovoltaiques

Sistemes Aïllats (Medi Rural):

Sistemes Connectats a Xarxa (Medi Urbà) (fins el 27/01/2012):

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FVPER A L’AUTOCONSUMAntecedents del Marc Regulatori del Sector Fotovoltaic (1/3):

Degut a que el creixement de la potència instal·lada experimentat per la tecnologia solar FV vaser durant uns anys molt més gran del que s’esperava, havent-se superat a mitjans del 2008l’objectiu de 1.000 MW instal·lats establert per al 2010, el Mityc va considerar que això s’haviaproduït per causa d’una retribució excessiva de la producció d’energia FV en Règim Especial ique això podia repercutir negativament a curt termini en els costos del sistema elèctric idesincentivar la recerca i el desenvolupament en aquest àmbit.Per això va ser aprovat el RD 1578/2008, de 26 de septiembre, de retribución de la actividad deproducción de energía eléctrica mediante tecnología solar fotovoltaica para instalacionesposteriores a la fecha límite de mantenimiento de la retribución del Real Decreto 661/2007, de25 de mayo, para dicha tecnología. L’objectiu d’aquesta nova reglamentació era racionalitzar laretribució modificant el règim econòmic a la baixa i establir un objectiu anual de potènciatotal instal·lada.Aquesta nova reglamentació, però, seguia mantenint els següents principis:• L’obligatorietat de la Companyia elèctrica de comprar tota la electricitat produïda• L’obligatorietat de la Companyia elèctrica de remunerar al productor d’energiafotovoltaica amb una tarifa fixa durant 25 anys, que permetia realitzar la inversió amb unmàxim nivell de seguretat.


La reforma de la reglamentació també pretenia reconèixer els avantatges que ofereixen lesinstal·lacions integrades en edificis, ja sigui en façanes o sobre coberta, pels seus avantatgescom a generació distribuïda, perquè no augmenten l’ocupació del territori i per la sevacontribució a la difusió social de les energies renovables.

Les instal·lacions fotovoltaiques de producció d’energia en el Règim Especial (connectades a la xarxa) quedaven classificades en dues tipologies:

a) Tipus I: instal·lacions que estiguin ubicades en cobertes o façanes de construccions fixes, tancades, fetes de materials resistents, dedicades a usos residencials, de serveis, comercial o industrial, incloses les de caràcter agropecuari.O bé, instal·lacions que estiguin ubicades sobre estructures fixes de suport que tinguin per objecte un ús de coberta d’aparcament o d’ombrejat, en ambdós casos d’àrees dedicades a algun dels usos anteriors i es trobin ubicades en una parcel·la amb referència cadastral urbana.

Les instal·lacions d’aquest tipus s’agrupen al seu torn en dos subtipus:Tipus I.1. Instal·lacions del tipus I amb una potència igual o inferior a 20 kW.Tipus I.2. Instal·lacions del tipus I amb una potència superior a 20 kW.


b) Tipus II: Instal·lacions no incloses en el tipus I anterior.Es va establir un nou Registre de preasignació de retribució (RIPRE), la inscripció obligatòria alqual aniria associat a un període temporal o convocatòria i seria prèvia a la instal·lació per talde tenir dret a la retribució en concepte de venda d’energia o tarifa fixada en aquell períodetemporal.

La tarifa regulada percebuda per les instal·lacions era revisada trimestralment a la baixa, segonsel mecanisme descrit en el mateix RD.

L’aprovació el 23 de novembre de 2.010 del RD 1565/2010, de 19 de noviembre, por el que seregulan y modifican determinados aspectos relativos a la actividad de producción de energíaeléctrica en régimen especial va introduir en la Disposición Adicional Cuarta una reducció de lestarifes.

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FVPER A L’AUTOCONSUMMarc Regulatori Actual del Sector Fotovoltaic:

S’obren les portes a l’autoconsum:

El 18 de novembre de l’any 2.011 i en l’últim Consell de Ministres del govern socialista, va seraprovat el RD 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red deinstalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia.

Se suspèn temporalment la tarifa regulada pel Règim Especial:

Real Decreto-ley 1/2012, de 27 de enero, por el que se procede a la suspensión de losprocedimientos de preasignación de retribución y a la supresión de los incentivos económicospara nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de cogeneración, fuentesde energía renovables y residuos.


RD 1699/2011:

-Regula els aspectes bàsics de la connexió a la xarxa de les instal·lacions de producció d’energiaelèctrica de petita potència.

- Simplifica els tràmits de legalització sobretot per a les instal·lacions més petites, creant unprocediment de connexió abreviat al qual es podran acollir les instal·lacions de potència nosuperior als 10 kW que pretenguin connectar-se a un punt de la xarxa de distribució en BT,directament o a través de la instal·lació d’una xarxa interior, en el que existís unsubministrament de potència contractada igual o superior al de la instal·lació.

- Promou un sistema de generació elèctrica cada vegada més distribuïda.

- Senta les bases a partir de les quals es donarà pas a l’autoconsum i preveu l’aprovació d’un RDen els següents 4 mesos per a la regulación de las condiciones administrativas, técnicas yeconómicas del consumo de la energía eléctrica producida en el interior de la red de unconsumidor para su propio consumo, segons la disposició addicional segona.


Venda a la xarxa amb tarifa regulada

-> Amb prima RD 1/2012

-> Al pool (sense prima)

Autoconsum

-> Total RD 1699/2011

-> Parcial Falta Balanç

Escenari Actual:

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FVPER A L’AUTOCONSUMFACTORS CLAU DEL RD PENDENT D’APROVACIÓ:

1) Balanç entre energia generada/consumida:

Perfil típic domèstic de consum i generació fotovoltaics al llarg d’un dia laborable

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FVPER A L’AUTOCONSUMFACTORS CLAU DEL RD PENDENT D’APROVACIÓ:

1) Balanç entre energia generada/consumida: BALANÇ NET (NET METERING)

Permet a la instal·lació FV tenir un crèdit de l’energia generada i no autoconsumida (kWh)que podrà ser consumida posteriorment.

-Valoració dels excedents

-Horitzó de compensació

2) Balanç NET COMPARTIT

UNEF proposa permetre l’agrupació de diferents usuaris (comunitats veïnals) per a lacompensació entre generació i consum d’energia (requeriria l’eliminació del límit de 100 kWestablert pel RD 1699/2011).

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FVPER A L’AUTOCONSUMFACTORS CLAU:

3) Els PEATGES D’ACCÉS sobre l’energia generada: compensació exigida per les empreses elèctriques pel fet d’utilitzar les seves xarxes per a distribuir els excedents de l’autoconsum.

Proposta en l’esborrany del RD: peatge d’accés per a les instal·lacions fotovoltaiques del mateixvalor que per a les grans centrals de generació d’energia.

Proposta d’UNEF (Unión Española de Fotovoltaica): eliminació dels peatges d’accés ja quel’energia que sigui abocada a la xarxa elèctrica de BT serà consumida en un punt molt proper dela xarxa.

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FVPER A L’AUTOCONSUMAVANTATGES DE L’AUTOCONSUM

ENERGIES RENOVABLES:

• Disminució de la dependència energètica• Creació d’activitat econòmica i ocupació local• Contribució a la sostenibilitat mediambiental

EFICIÈNCIA ENERGÈTICA:

• Producció en el lloc de consum• Disminució de les pèrdues ocasionades en el transport (valorades segons UNEF en

2.000 M€/any)

DEMOCRATITZACIÓ ENERGÈTICA

• Creació de cultura energètica• Responsabilització del client final en el consum d’energia

L’autoconsum no es tracta d’un negoci, sinó d’un mecanisme d’estalvienergètic en mans dels consumidors finals.

INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR FVPER A L’AUTOCONSUMDADES ORIENTATIVES

PER kW 2,5 kW 5 kW 10 kW 15 kW 20 kW COBERTA INCLINADA Inclinació coberta 10m2 25 m2 50 m2 100 m2 150 m2 200 m2

PLANA 10º 15m2 37,5 m2 75 m2 150 m2 225 m2 300 m2

PLANA 30º 25m2 62,5 m2 125 m2 250 m2 375 m2 500 m2

TIPUS DE COBERTAINCLINACIÓ MÒDULS

FVSUPERFÍCIE ESTIMADA NECESSÀRIA

Nº MÒDULS POTÈNCIA PICPOTÈNCIA

INSTAL·LACIÓNº MÒDULS POTÈNCIA PIC PRODUCCIÓ ESPECÍFICA

PRODUCCIÓ ANUAL ESTIMADA

INVERSIÓ ESTIMADA

ESTALVI APROX. ANUAL EN EL CONSUM

INST. 2,5 kW 12 2,76 kWp 2,5 kW 12 2,76 kWp 3.588 kWh 8.280 € 510,75 € INST. 5 kW 24 5,52 kWp 5 kW 24 5,52 kWp 7.176 kWh 13.800 € 1.021,50 € INST. 10 kW 45 10,35 kWp 10 kW 45 10,35 kWp 13.455 kWh 25.875 € 1.915,31 € INST. 15 kW 69 15,87 kWp 15 kW 69 15,87 kWp 20.631 kWh 39.675 € 2.936,80 € INST. 20 kW 90 20,70 kWp 20 kW 90 20,70 kWp 26.910 kWh 51.750 € 3.830,61 €

1.300 kWh/kWp/any

Com podem augmentar el valor de l’energia solar FV?

L’EFICIÈNCIA ENERGÈTICA


L’eficiència en consum energètic es proposa obtenir el màxim rendiment decada unitat d’energia utilitzada.


Estalvi en el consum d’energia elèctrica: ELS ELECTRODOMÈSTICS

Frigorífics: Etiquetatge A o superior Dimensions adequades a les necessitats Ubicat en lloc fresc i ventilat, lluny de

radiació solar i fonts de calor Neteja part posterior 1 cop l’any Descongelar abans q la capa de gel sigui

superior a 3mm suposa un estalvi del 30% Mantenir les juntes en bon estat No introduir aliments calents Descongelar aliments dins de la nevera Obrir i tancar ràpid



Rentadores: Etiquetatge A o superior Omplir bé la rentadora o amb botó ½ càrrega Rentadores amb sonda d’aigua, mesuren

brutícia Utilitzar programes a baixa temperatura Assecar al sol i no amb assecadora Utilitzar rentadores bitèrmiques



Rentavaixelles: Etiquetatge A o superior (Estudis demostren

que els rentaplats de classe A o superior consumeixen menys aigua i energia que rentar a mà)

Dimensions adequades a les necessitats Omplir bé el rentaplats o utilitzar ½ càrrega Netejar els filtres Controlar nivells de sal Utilitzar rentavaixelles bitèrmics

Forn: Millor un forn a gas que un elèctric Obrir poc el forn. Es perd un 20% de l’energia

acumulada.


Estalvi en el consum d’energia elèctrica: IL·LUMINACIÓ

Representa un 15% del consum de la llar Cal aprofitar la il·luminació natural sempre que sigui possible Utilització de colors clars a les parets i sostres Apagar els llums quan no s’utilitzen Netejar llums i pantalles Substituir llums incandescents per llums de baix consum o LEDs Utilització de tubs fluorescents a llocs amb molt d’ús com cuines, etc... Utilització de reguladors d’intensitat Utilització de detectors de presència i interruptors temporitzats


Estalvi en el consum d’energia elèctrica: IL·LUMINACIÓ


Estalvi en el consum d’energia elèctrica: MESURES GENERALS

Desendollar tots els equips que disposen de transformadors si no s’utilitzen.(carregadors de telèfon, ràdios petites, etc....)

Apagar l’ordinador o qualsevol aparell que no s’estigui utilitzant Utilització d’endolls amb interruptor per grups d'electrodomèstics (Pc, pantalla

pc, mòdem, impressora) Evitar que els dispositius quedin en posició stand-by

MOLTES GRÀCIES PER LA VOSTRA ATENCIÓ

Azimut 360, SCCLwww.azimut360.coop +34 932 171 963 [email protected]

EFICIÈNCIA ENERGÈTICA I INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR … · -Regulaels aspectes bàsics de...

Documents

Transcript of EFICIÈNCIA ENERGÈTICA I INSTAL·LACIONS D’ENERGIA SOLAR … · -Regulaels aspectes bàsics de...