Estudi d'una instal·lació d'autoconsum per a un edifici industrial

Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 1 TREBALL DE FINAL DE GRAU GRAU EN ENGINYERIA ELÈCTRICA ____________________________________________________________ Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial. ________________________________________________________________ MEMÒRIA Autor: Jordi Ribas Cortés Director del TFG: Álvaro Luna Alloza Convocatòria: Juny de 2019 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 2 SUMARI 1. INTRODUCCIÓ 1.1. Objecte............................................................................................................9 1.2. Abast. .............................................................................................................9 1.3. Requeriments. ................................................................................................9 1.4. Justificació i utilitat. .....................................................................................10 2. DESENVOLUPAMENT 2.1. Antecedents i/o estat del art. ........................................................................11 2.1.1. Condicions administratives, tècniques i econòmiques .....................11 2.1.2. El client..............................................................................................18 2.1.3. El proveïdor.......................................................................................19 2.1.3.1.Albasolar......................................................................................19 2.1.3.1.1. Varietat de mòduls fotovoltaics .......................................20 2.1.3.1.2. Varietat d’ estructures......................................................20 2.1.3.1.2.1.Estructures en triangle. ..............................................21 2.1.3.1.2.2.Estructures coplanar. .................................................22 2.1.3.1.3. Varietat d’inversors..........................................................24 2.1.4. Ubicació.............................................................................................25 2.1.5. Irradiació solar a la zona ...................................................................26 2.1.6. Software.............................................................................................27 2.1.6.1.Sysyem advisory system (sam) ...................................................27 2.1.6.2.Pvsyst...........................................................................................29 2.2. Plantejament i selecció d’alternatives. .........................................................30 3. DESENVOLUPAMENT DE LA SOLUCIÓ PROPOSADA 3.1. Dades tècniques.............................................................................................37 3.2. Estudi d’ombres............................................................................................39 3.3. Instal·lació elèctrica......................................................................................42 3.3.1. Part de corrent continua. ...................................................................42 3.3.1.1.Secció dels conductors. ...............................................................43 3.3.1.2.Sistemes de protecció. .................................................................46 3.3.2. Part de corrent alterna. ......................................................................47 3.3.2.1.Càlcul de seccions. ......................................................................48 3.3.2.2.Dimensionament de les proteccions. ...........................................53 3.3.3. Quadre de distribució .......................................................................59 3.3.4. Conductors de protecció....................................................................60 3.4. Contracte de compensació d’excedents.......................................................60 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 3 4. RESULTATS 4.1. Tasques .........................................................................................................63 4.2. Cost tècnic de redacció del projecte..............................................................65 4.3. Desglossament del pressupost d’execució. ..................................................66 4.4. Pressupostos. ................................................................................................69 4.5. Rendiment econòmic. ...................................................................................70 4.5.1. Finançament. .....................................................................................70 4.5.2. Flux econòmic. ..................................................................................75 4.6. Conclusions. .................................................................................................75 5. BIBLIOGRAFIA 77 6. AGRAIMENTS 79 7. ANNEXOS 81 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 4 SUMARI DE TAULES Taula 1. Resum de mòduls fotovoltaics d’Albasolar....... ...............20 Taula 2. Estructures en triangle per a mòduls horitzontals. ...............21 Taula 3. Estructures en triangle per a mòduls verticals. ...............21 Taula 4. Estructures Coplanar amb mòduls de 60 cel·les junts pel lateral curt...............22 Taula 5. Estructures coplanar amb mòduls de 72 cel·les junts pel lateral curt. ...............22 Taula 6. Estructures coplanar amb mòduls junts pel lateral llarg. ...............23 Taula 7. Inversors SMA del catàleg d’Albasolar...............24 Taula 8. Valors Canadian 295P...............30 Taula 9. Valors Canadian 335. ...............30 Taula 10. Valors Canadian 340...............31 Taula 11. Valors REC 275. ...............31 Taula 12. Valors Peimar 310. ...............31 Taula 13. Valors Peimar 330. ...............31 Taula 14 . Dades tècniques STP15000TL. ...............32 Taula 15. Dades tècniques STP20000TL. ...............32 Taula 16. Dades tècniques STP-50...............33 Taula 17. Previsions de potencia anual generada per a diferents combinacions de inversors i mòduls col·locats plans amb la teulada. ...............33 Taula 18. Previsions de potencia anual generada per a diferents combinacions de inversors i mòduls col·locats amb estructura en triangle. ...............34 Taula 19. Pressupost dels inversors en funció del nombre que es necessita de cada un. ...............34 Taula 20. Pressupost del les diferents combinacions de mòduls amb el STP 50. ...............35 Taula 21.Paràmetres tècnics del Peimar SG 330 P. ...............37 Taula 22. Dades tècniques d’entrada del STP-50. ...............38 Taula 23. Dades tècniques de sortida del STP-50. ...............38 Taula 24. Característiques tècniques del mòdul. ...............42 Taula 25. Característiques tècniques d’un string...............42 Taula 26. Resum de característiques i ajustos del NSX160N...............58 Taula 27. Resum de característiques i ajustos del NSX400N..........58 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 5 Taula 28. Material per al quadre de distribució..........59 Taula 29. Relació entre les seccions dels conductors de protecció i els de fase..........60 Taula 30. Seccions mínimes dels conductors de protecció..........60 Taula 31. Seccions i longituds dels conductors de protecció..........60 Taula 32. Honoraris personals ..........65 Taula 33. Pressupost d’execució material. Capítol 1..........66 Taula 34. Pressupost d’execució material. Capítol 2..........67 Taula 35. Pressupost d’execució material. Capítol 3..........68 Taula 36. Pressupost d’execució material..........69 Taula 37. Pressupost per execució de contractació ..........69 Taula 38. Pressupost coneixement de propietat ..........69 Taula 39. Resum del pressupost de finançament ..........70 Taula 40. Desglossament de les quotes del primer any ..........71 Taula 41. Desglossament de les quotes del segon any ..........71 Taula 42 Desglossament de les quotes del tercer any ..........72 Taula 43. Desglossament de les quotes del quart any ..........72 Taula 44. Desglossament de les quotes del cinquè any. ..........73 Taula 45. Desglossament de les quotes del sisè any..........73 Taula 46. Desglossament de les quotes del setè any ..........74 Taula 47. Desglossament de les quotes del vuitè any..........74 Taula 48. Flux econòmic. ..........75 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 6 SUMARI DE FIGURES Figura 1. Logotip de LM PLASTICS ..............................18 Figura 2. Estructura en triangle...............20 Figura 3. Estructura Coplanar...............20 Figura 4. Nau de LM PLASTICS ...............25 Figura 5. Nau de LM PLASTICS ...............25 Figura 6. Pantalla de descarrega de l’arxiu TMY a la web del PVGIS...............26 Figura 7. Irradiació horaria mitjana(2006-2017). ...............28 Figura 8. Irradiació diaria mitjana(2006-2017). ...............28 Figura 9.Irradiació mensual mitjana (2006-2017). ...............28 Figura 10. Corba VI del Canadian 295P...............30 Figura 11. Corba VI del Canadian 335. ...............30 Figura 12. Corba VI del Canadian 340. ...............31 Figura 13. Corba VI del REC 275. ...............31 Figura 14. Corba VI Peimar 310. ...............31 Figura 15. Corba VI Peimar 330. ...............31 Figura 16. Corba d’eficiència STP15000TL. ...............32 Figura 17. Corba d’eficiència STP20000TL...............32 Figura 18. Corba d’eficiència STP 50...............33 Figura 20. Corba I-V en funció de la irradiància. ...............37 Figura 21. Corba I-V en funció de la temperatura. ...............37 Figura 22. Corba de rendiment del STP 50-40. ...............38 Figura 23. Estructures premuntades per a mòduls solars. ...............38 Figura 24. Triangle que simplifica el panell muntat en estructura. ...............40 Figura 25. Esquema de distàncies a calcular. ...............40 Figura 26. Esquema simplificat d’una entrada de l’inversor. ...............43 Figura 27. Esquema unifilar de les línies i proteccions de la instal·lació de CA. ..........47 Figura 28. Interruptor NSX160N ..........54 Figura 29. Paràmetres a regular del interruptor NSX160N..........54 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 7 Figura 30. Interruptor NSX400N. ..........56 Figura 31. Paràmetres a regular del interruptor NSX400N. ..........56 Figura 32. Joc de barres aïllades Powerclip.......... 59 Taula 31. Seccions i longituds dels conductors de protecció..........64 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 8 1. INTRODUCCIÓ 1.1. OBJECTE Dimensionar una instal·lació fotovoltaica d’autoconsum d’una nau industrial. Es proposarà la millor solució dintre de diferents alternatives que podem elegir dintre de la varietat que ens ofereix el nostre proveïdor. 1.2. ABAST - Estudi de irradiància a la ubicació - Estudi de necessitats del client - Elecció dels panells - Elecció de l’estructura - Elecció de l’inversor - Disposició dels panells - Instal·lació elèctrica - Pressupost - Temps d’amortització 1.3. REQUERIMENTS - El pressupost màxim que està disposat a invertir el client és de 200.000 € - S’ha d’amortitzar la instal·lació en menys de 10 anys Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 9 1.4. JUSTIFICACIÓ Y UTILITAT LM Plàstics és una empresa que treballa amb extrusores de plàstic. Tenen una necessitat elèctrica durant tots els dies de la setmana les 24 hores del dia, amb el que estalviarien molt en la factura elèctrica amb una instal·lació solar. Tenen una teulada gran on incideix el sol sense ombres d’arbres o d’altres edificis, ideal per a una instal·lació fotovoltaica. Per a tenir una amortització més ràpida es dimensionarà una instal·lació que cobreixi només les necessitats del client, sense emmagatzemar en bateries ni amb propòsit de vendre energia. S’ha de determinar per la inclinació de la teulada, si surt a compte utilitzar una estructura que inclini els panells solars o si aniran directament fixats a la teulada amb el mateix angle d’aquesta. Cal estudiar quina es la millor disposició de panells, quin tipus de panell escollir, la quantitat d’aquests i quants strings hi haurà, tenint en compte les dimensions dels panells, la potencia que poden generar i el preu. Caldrà també estudiar quin model d’inversor seria l’adequat, o si es millor opció posarne més d’un. Hi ha molta varietat i cal elegir mitjançant la potencia, el preu i el nombre d’entrades. L’elecció del model i nombre de panells i inversors es el factor més determinant en el pressupost i es on cal triar quina es la millor opció. A partir de l’estalvi estimat en la factura d’electricitat es determinarà el temps d’amortització de la instal·lació. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 16 facturació es valora a un cert preu, i aquest import es resta del de l’energia adquirida de la xarxa, de la següent manera: · Si el consumidor te un contracte de subministrament amb una comercialitzadora lliure: a. L’energia horària consumida a la xarxa serà valorada al preu horari que figuri en el contracte de subministrament acordat amb la comercialitzadora. b. L’energia horària excedentària serà valorada al preu horari acordat entre la comercialitzadora i el consumidor. · Si el consumidor té un contracte de subministrament al preu voluntari per al petit consumidor amb una comercialitzadora de referència: a. L’energia horària consumida a la xarxa serà valorada al cost horari d’energia del preu voluntari per al petit consumidor (PVPC) en cada hora. b. L’energia horària excedentària serà valorada al preu mig horari (Pmh) que s’obté a partir dels resultats del mercat diari e intradiari en cada hora, restant el cost dels desviaments (CDSVh) en aquella hora. Cal tenir en compte les següents limitacions del mecanisme de compensació simplificada: - El valor econòmic de l’energia horària excedentària mai podrà ser superior al valor econòmic de l’energia horària consumida de la xarxa en el període de facturació. - La compensació sempre es realitzarà dintre del període de compensació d’un mes. - Si els consumidors i productors associats opten per acollir-se a aquest mecanisme de compensació, el productor no podrà participar en un altre mecanisme de venda d’energia. - L’energia horària excedentària dels consumidors acollits al mecanisme de compensació simplificada no tindrà consideració d’energia incorporada al sistema elèctric, i en conseqüència estarà exempta de satisfer els peatges d’accés establerts en el Reial Decret 1544/2011, de 31 d’octubre. - Per l’aplicació del mecanisme de compensació simplificada, els consumidors acollits al mecanisme hauran de remetre directament a l’empresa distribuïdora el mateix contracte, o en cas d’acord de compensació, sol·licitant l’aplicació d’aquest. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 17 2.1.2. EL CLIENT LM PLASTICS va ser fundada a Terrassa, en els seus primers anys de vida es va especialitzar en la fabricació pel mètode per injecció de plàstics en peces tècniques, adquirint una gran experiència en el seu sector. Figura 1. Logotip de LM PLASTICS Degut al seu creixement al llarg dels anys, LM PLASTICS es va traslladar a les seves instal·lacions actuals, on es proveeix de la millor maquinaria i tecnologia per a la fabricació de peces per injecció. Després de 10 anys ampliant les instal·lacions per a poder satisfer la demanda i operativa dels seus clients , actualment aposten per els avanços tecnològics en millora constant dels processos de producció. En el seu procés de millora volen aprofitar la seva forta demanda de subministrament elèctric per sumar-se a iniciatives que siguin favorables amb el medi ambient. Tenint en compte la gran superfície de la teulada de la nau on estan situats l’opció més lògica és plantejar-se una instal·lació fotovoltaica. Actualment LM Plastics té uns pics de consum de la magnitud de 150 kW, degut als avantatges administratives i fiscals que s’han vist en el punt anterior es farà un estudi sobre una instal·lació d’autoconsum amb excedents acollida a compensació a la ubicació del nostre client. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 18 2.1.3. PROVEÏDORS Treballarem amb tres diferents proveïdors, Elektra ens facilitarà el cablejat de la instal·lació de corrent alterna, per a les proteccions diferencials i automàtiques comptarem amb Schneider. El proveïdor que ens subministrarà tot el material de corrent contínua és Albasolar, d’on obtindrem els mòduls fotovoltaics, els inversors i les estructures. 2.1.3.1. ALBASOLAR Albasolar té 25 anys d’experiència en el sector de distribució de material fotovoltaic a instal·ladors. Degut a la magnitud de la nostra instal·lació tindrem una rebaixa del 40% sobre el preu del seu catàleg en tots els productes. Al catàleg d’Albasolar trobem, a part de característiques tècniques, el preu de venda al públic per unitat, cosa que agilitza el procés de selecció, ja que no cal demanar un pressupost personal i podem configurar la instal·lació amb el seu preu directament. Dels productes que apareixen en el seu catàleg cal escollir entre la seva varietat un model de mòdul fotovoltaic, un model d’inversor, i un model d’estructura per subjectar els mòduls. La combinació d’aquests tres elements és clau a l’hora de dissenyar la instal·lació d’autoconsum, ja que d’ells depèn la potència de generació de la instal·lació i un percentatge bastant elevat del pressupost. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 19 2.1.3.1.1. VARIETAT DE MÒDULS FOTOVOLTAICS Pel que fa a l’hora de elegir quin model de panell solar ens interessa, s’ha de tenir en compte diferents variants. En el catàleg d’Albasolar els separen en dos grups en funció de si el panell te 60 o 72 cel·les. A primera vista la diferencia principal entre els dos grups són les dimensions dels panells. Els panells de 60 cel·les solen mesurar prop de 1,7 x 1 metres , mentre que els panells de 72 cel·les tenen unes dimensions de 2 x 1 metres. A part de les dimensions també és un factor clau a l’hora d’escollir és la potència elèctrica que pot generar el panell. Taula 1. Resum de mòduls fotovoltaics d’Albasolar. 2.1.3.1.2. VARIETAT D’ ESTRUCTURES Pel que fa a les estructures per subjectar els panells a la teulada, hi ha dues solucions. Estructures en triangle, que inclinen el panell a l’angle que nosaltres configurem, o estructures planes que són paral·leles a la teulada i copien el seu angle de inclinació. Figura 2. Estructura en triangle Figura 3. Estructura Coplanar Les estructures estan fetes d’alumini estructural d’aliatge 6005A amb tractament tèrmic T6. Els cargols són d’acer inoxidable A2-70. Segueixen les normatives UNE-EN19911-3:2004 i la -EN1991-1-4:2007. Suporten una càrrega de neu de 200N/m2 i una velocitat del vent de 27m/s. Totes les estructures són valides per mòduls de 35 a 50 mm de gruix. MARCA POTÈNCIA [W] Vmax [V] Imax [A] Nº CÉLULAS TIPO ALTO [mm] ANCHO [mm] PROFUNDO [mm] PVP 1 Ud PVP 26 Ud Munchen 270 270 37,54 9,14 60 Poly 1640 990 40 169 160 REC 275 PE 275 38,7 9,25 60 Poly 1665 991 38 171 158 Peimar 280 P 280 37,3 9,7 60 Poly 1640 992 40 171 153 Canadian 290 290 38,9 9,49 60 Poly 1675 992 40 180 166 Peimar 300 M 300 40,2 9,71 60 Mono 1640 992 40 205 190 Peimar 310 M 310 40,7 9,8 60 Poly 1640 992 40 212 196 Munchen 330 330 45,49 9,18 72 Poly 1956 992 40 200 189 Axitec 330 330 45,83 9,27 72 Poly 1956 992 40 221 209 Peimar 330 P 330 45 10,09 72 Poly 1957 992 40 191 176 Canadian 335 335 45 9,78 72 Poly 1960 992 35 224 210 Canadian 340 340 45,9 9,62 72 Poly 2000 992 40 227 213 Peimar 360 M 360 46,6 10,09 72 Mono 1957 992 40 241 225 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 20 2.1.3.1.2.1. ESTRUCTURES EN TRIANGLE. Aquestes estructures estan pensades per a terres o teulades sense inclinació, tot i que poden instal·lar-se en teulades inclinades. La inclinació que ve configurada de sèrie és de 15º o 30º. Si es desitja un altre angle d’inclinació cal demanar-lo expressament i te un sobre cost del 10%. Aquestes estructures estan formades per un triangle premuntat que es subjecta directament a la teulada. Els mòduls es fixen un cop instal·lada l’estructura mitjançant cargols. Hi ha dos tipus d’estructures en triangle, per posar els panells en vertical o en horitzontal, després tenim variació de preu en funció de quants mòduls van junts per estructura. A continuació podem veure els preus que apareixen en el catàleg d’Albasolar: Taula 2. Estructures en triangle per a mòduls horitzontals. Taula 3. Estructures en triangle per a mòduls verticals. Ref PVP Ref PVP 1 MÒDUL E-01-301 112 E-01-401 119 2 MÒDULS E-01-302 178 E-01-402 196 3 MÒDULS E-01-303 233 E-01-403 261 4 MÒDULS E-01-304 304 E-01-404 360 5 MÒDULS E-01-305 365 E-01-405 430 6 MÒDULS E-01-306 416 E-01-406 486 7 MÒDULS E-01-307 481 E-01-407 557 8 MÒDULS E-01-308 545 E-01-408 629 9 MÒDULS E-01-309 595 E-01-409 706 10 MÒDULS E-01-310 656 E-01-410 781 60 CEL·LES 72 CEL·LES Ref PVP Ref PVP 1 MÒDUL E-01-001 108 E-01-101 128 2 MÒDULS E-01-002 135 E-01-102 157 3 MÒDULS E-01-003 190 E-01-103 223 4 MÒDULS E-01-004 219 E-01-104 253 5 MÒDULS E-01-005 285 E-01-105 322 6 MÒDULS E-01-006 326 E-01-106 381 7 MÒDULS E-01-007 356 E-01-107 414 8 MÒDULS E-01-008 405 E-01-108 474 9 MÒDULS E-01-009 465 E-01-109 544 10 MÒDULS E-01-010 493 E-01-110 608 11 MÒDULS E-01-011 544 E-01-111 635 12 MÒDULS E-01-012 566 E-01-112 692 13 MÒDULS E-01-013 621 E-01-113 760 14 MÒDULS E-01-014 672 E-01-114 784 15 MÒDULS E-01-015 727 E-01-115 852 16 MÒDULS E-01-016 751 E-01-116 919 17 MÒDULS E-01-017 801 E-01-117 984 18 MÒDULS E-01-018 834 E-01-118 1011 19 MÒDULS E-01-019 885 E-01-119 1076 20 MÒDULS E-01-020 934 E-01-120 1101 60 CEL·LES 72 CEL·LES Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 21 Ref PVP Ref PVP Ref PVP 1 MÒDUL E-02-301 68 E-02-401 79 E-02-501 107 2 MÒDULS E-02-302 110 E-02-402 123 E-02-502 149 3 MÒDULS E-02-303 160 E-02-403 179 E-02-503 219 4 MÒDULS E-02-304 203 E-02-404 225 E-02-504 262 5 MÒDULS E-02-305 244 E-02-405 271 E-02-505 323 6 MÒDULS E-02-306 285 E-02-406 308 E-02-506 380 7 MÒDULS E-02-307 329 E-02-407 351 E-02-507 423 8 MÒDULS E-02-308 375 E-02-408 402 E-02-508 489 9 MÒDULS E-02-309 423 E-02-409 455 E-02-509 555 10 MÒDULS E-02-310 458 E-02-410 443 E-02-510 590 MODEL 1 MODEL 2 MODEL 3 Ref PVP Ref PVP Ref PVP 1 MÒDUL E-02-601 74 E-02-701 86 E-02-801 11 2 MÒDULS E-02-602 132 E-02-702 152 E-02-802 191 3 MÒDULS E-02-603 190 E-02-703 216 E-02-803 268 4 MÒDULS E-02-604 249 E-02-704 276 E-02-804 326 5 MÒDULS E-02-605 298 E-02-705 332 E-02-805 396 6 MÒDULS E-02-606 343 E-02-706 370 E-02-806 456 7 MÒDULS E-02-607 395 E-02-707 422 E-02-807 508 8 MÒDULS E-02-608 456 E-02-708 488 E-02-808 589 9 MÒDULS E-02-609 514 E-02-709 551 E-02-809 665 10 MÒDULS E-02-610 562 E-02-710 532 E-02-810 713 MODEL 1 MODEL 2 MODEL 3 2.1.3.2.1.2. ESTRUCTURES COPLANAR. Aquestes estructures estan pensades per a teulades ja inclinades, de manera que la inclinació del mòdul serà del mateix angle que tingui la teulada. L’avantatja d’aquest muntatge, és que no hi ha ombres entre els mateixos mòduls. La estructura tracta de dues guies enganxades a la teulada, on aniran enganxats els mòduls a partir de tres possibles mecanismes. Hi ha dos tipus d’estructures coplanar, les que uneixen els mòduls pel seu costat llarg i les que els uneixen pel costat curt. Les que uneixen pel costat llarg serveixen indiferentment per a mòduls de 60 i 72 cel·les, mentre que a les que uneixen pel lateral curt es divideixen en dos grups. A continuació es pot veure el preu i la varietat d’estructures del catàleg d’Albasolar. Taula 4. Estructures Coplanar amb mòduls de 60 cel·les junts pel lateral curt. Taula 5. Estructures coplanar amb mòduls de 72 cel·les junts pel lateral curt. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 22 Taula 6. Estructures coplanar amb mòduls junts pel lateral llarg. Les taules que ajunten els mòduls pel costat curt, ajunten un màxim de deu mòduls, mentre que les que s’uneixen pel costat llarg, ho fan amb un màxim de vint. Aquestes quantitats coincideixen amb la quantitat de mòduls que hi cabrien, en les dues disposicions, sobre la teulada de LM Plastics. Ref PVP Ref PVP Ref PVP 1 MÒDUL E-02-001 51 E-02-101 64 E-02-201 90 2 MÒDULS E-02-002 71 E-02-102 87 E-02-202 111 3 MÒDULS E-02-003 102 E-02-103 121 E-02-203 143 4 MÒDULS E-02-004 127 E-02-104 154 E-02-204 188 5 MÒDULS E-02-005 159 E-02-105 194 E-02-205 240 6 MÒDULS E-02-006 175 E-02-106 206 E-02-206 253 7 MÒDULS E-02-007 204 E-02-107 237 E-02-207 283 8 MÒDULS E-02-008 230 E-02-108 270 E-02-208 329 9 MÒDULS E-02-009 256 E-02-109 297 E-02-209 356 10 MÒDULS E-02-010 282 E-02-110 334 E-02-210 401 11 MÒDULS E-02-011 307 E-02-111 360 E-02-211 428 12 MÒDULS E-02-012 334 E-02-112 390 E-02-212 474 13 MÒDULS E-02-013 359 E-02-113 419 E-02-213 500 14 MÒDULS E-02-014 386 E-02-114 452 E-02-214 546 15 MÒDULS E-02-015 412 E-02-115 488 E-02-215 573 16 MÒDULS E-02-016 444 E-02-116 518 E-02-216 625 17 MÒDULS E-02-017 469 E-02-117 551 E-02-217 651 18 MÒDULS E-02-018 498 E-02-118 581 E-02-218 700 19 MÒDULS E-02-019 525 E-02-119 610 E-02-219 386 20 MÒDULS E-02-020 546 E-02-120 580 E-02-220 748 MODEL 1 MODEL 2 MODEL 3 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 23 2.1.3.1.3. VARIETAT D’INVERSORS De la gama d’inversors que trobem al catàleg d’Albasolar, elegim els de la marca SMA (Solar Technology AG). La marca alemanya compta amb més de 30 anys d’experiència i és una de les marques de més qualitat i rendibilitat del mercat. A l’hora d’elegir un inversor, no només cal fixar-se en el preu i amb la potència del model, sinó també en la seva tensió d’entrada, en funció d’aquesta obtindrem el nombre de mòduls que podem connectar en sèrie. A continuació es pot veure el preu i la varietat d’inversors SMA trifàsics del catàleg d’Albasolar. També hi ha varietat d’inversors monofàsics o per connexió amb bateries, però no ens interessen per a la nostra instal·lació, ja que serà trifàsica i de connexió a la xarxa, sense bateries. Taula 7. Inversors SMA del catàleg d’Albasolar. PRODUCTE P Nom [kW] Vin [V] DESCRIPCIÓ PVP STP3 -40 3 125-850 2MPPT 1653 STP4 -40 4 125-850 2MPPT 1780 STP5 -40 5 125-850 2MPPT 1896 STP6 -40 6 125-850 2MPPT 2120 STP8 -40 8 125-850 2MPPT 2543 STP10 -40 10 125-850 2MPPT 2859 STP15000TL-30 15 150-1000 2MPPT 3883 STP20000TL-30 20 150-1000 2MPPT 4179 STP25000TL-30 25 150-1000 2MPPT 4223 STP 50 kW CORE1 50 150-1000 6MPPT 7996 STP 60 - 10 60 Vmax 1000V 6399 SHP75-10 75 7374 SHP 150 - 20 150 600Vac/1500Vdc 12279 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 24 2.1.4. UBICACIÓ El nostre client es troba situada en una zona industrial de la localitat de Sant Vicenç de Castellet. La nau tot i trobar-se rodejada d’arbres, cap d’aquests és prou alt com per fer ombra a la teulada. Tampoc hi ha edificis propers que puguin tapar la teulada, així que aquesta es un lloc ideal, des de el punt de vista que no hi ha cap ombra, per fer una instal·lació fotovoltaica. Figura 4. Nau de LM PLASTICS Figura 5. Nau de LM PLASTICS Aquesta teulada és de dues aigües amb una cara mirant al nord-est i l’altre al sud-oest, la inclinació és molt petita de 5,3º. Si col·loquéssim els mòduls plans amb la teulada, tindrien un azimut de 79º per la cara nord-est, i un azimut de 259º per la sud-oest. La inclinació seria la mateixa que té la teulada, 5.3º. Uns valors que no són els ideals, però que compten amb l’avantatge de què no hi haurà cap tipus d’ombra, ja que els panells no es faran ombra entre ells. En el cas d’utilitzar una estructura en triangle, es col·locarien de manera que l’azimut sigui de 180º, i l’angle és de 37º. Que son les inclinacions òptimes calculades en la nostra ubicació per PVGIS. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 25 2.1.5. IRRADIACIÓ SOLAR A LA ZONA Es poden obtenir dades de la irradiació solar en la ubicació de l’empresa a la pàgina web oficial del Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS). Per poder tractar aquestes dades amb el software mencionat en el següent punt, ens descarregarem un arxiu “TMY” en format “EPW”. Figura 6. Pantalla de descarrega de l’arxiu TMY a la web del PVGIS. Com es mostra a la imatge anterior cal buscar en el mapa, ja sigui clissant sobre la ubicació o introduint les coordenades, la localització de l’edifici sobre el què volem treballar. Tot seguit es selecciona el període de temps que més convenient, en el nostre cas s’ha escollit el període més recent. Per acabar només cal clissar a epw i començarà la descàrrega de l’arxiu. Un arxiu TMY (Typical Meteorogical year) es un recull de dades meteorològiques de cada hora de l’any per a una localització geogràfica. Recull dades d’un període de temps llarg, normalment de 10 anys. Les dades es calculen mitjançant satèl·lits i segueixen la norma ISO 15927-4. Al descarregar dades meteorològiques a la web del “PVGIS”, aquestes inclouen dades d’irradiància solar, que són les necessàries per a la nostra instal·lació. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 32 SMA STP 50 - 40 Figura 18. Corba d’eficiència STP 50. Taula 16. Dades tècniques STP-50. Combinant els panells i els inversors anteriors, ens surten 18 possibles combinacions per a cada un dels dos tipus de muntatges diferents. A la següent taula podem observar els resultats de les simulacions amb les inclinacions i azimut resultants d’una estructura plana amb la teulada. Podem veure la millor combinació de panells per string, els strings en paral·lel, el nombre total de mòduls, el nombre d’inversors necessaris i la potència anual produïda calculada amb els softwares SAM i PVsyst per comparar. Taula 17. Previsions de potencia anual generada per a diferents combinacions de inversors i mòduls col·locats plans amb la teulada. Pac max 50072 [Wac] Pdc max 51202,4 [Wdc] Pcons 124,382 [Wdc] Pc night 5,1 [Wac] Vac nom 480 [Vac] Vdc max 800 [Vdc] Idc max 70,6239 [Adc] Vmppt min 500 [Vdc] Vmppt max 800 [Vdc] Vdc nom 725 [Vdc] Efficiency 97,749 [%] Mòdul Inversor Nº mòduls /String Strings Paral·lels Nº de mòduls Nº inversors Potència anual SAM (MWh) Potència anual PVSYST (MWh) REC 275 PE STP15000TL 23 16 368 6136 144 Peimar 310 M STP15000TL 19 17 323 6123 144 Peimar 330 P STP15000TL 19 16 304 6132 143 Canadian 295 STP15000TL 19 18 342 6134 146 Canadian 335 STP15000TL 16 19 304 6135 145 Canadian 340 STP15000TL 16 19 304 6137 146 REC 275 PE STP20000TL 23 16 368 5136 144 Peimar 310 M STP20000TL 19 17 323 5131 144 Peimar 330 P STP20000TL 19 16 304 5132 143 Canadian 295 STP20000TL 19 18 342 5134 146 Canadian 335 STP20000TL 16 19 304 5135 146 Canadian 340 STP20000TL 16 19 304 5137 148 REC 275 PE STP 50 kW 23 16 368 2136 144 Peimar 310 M STP 50 kW 19 17 323 2131 144 Peimar 330 P STP 50 kW 19 16 304 2132 143 Canadian 295 STP 50 kW 19 18 342 2135 146 Canadian 335 STP 50 kW 16 19 304 2135 146 Canadian 340 STP 50 kW 16 19 304 2137 147 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 33 En canvi, a la següent taula podem observar els resultats de les simulacions amb les inclinacions i azimut resultants d’una estructura en triangle amb 37º d’inclinació i orientació sud (azimut 180º). Podem veure la millor combinació de panells per string, els strings en paral·lel, el nombre total de mòduls, el nombre d’inversors necessaris i la potència anual produïda calculada amb els softwares SAM i PVsyst per comparar. Taula 18. Previsions de potencia anual generada per a diferents combinacions de inversors i mòduls col·locats amb estructura en triangle. Si comparem les dues taules anteriors podem observar com amb l’estructura en triangle tenim prop d’un 20% més de potència que amb l’estructura plana. L’energia generada no varia molt d’un model d’inversor a l’altre, la variació sol ser com a molt de l’ordre d’1 MWh/any, de manera que escollirem el model d’inversor que surti més econòmic. Taula 19. Pressupost dels inversors en funció del nombre que es necessita de cada un. Mòdul Inversor Nº mòduls /String Strings Paral·lels Nº de mòduls Nº inversors Potència anual SAM (MWh) Potència anual PVSYST (MWh) REC 275 PE STP15000TL 23 16 368 6164 173 Peimar 310 M STP15000TL 19 17 323 6160 173 Peimar 330 P STP15000TL 19 16 304 6160 169 Canadian 295 STP15000TL 19 18 342 6163 175 Canadian 335 STP15000TL 16 19 304 6164 174 Canadian 340 STP15000TL 16 19 304 6166 176 REC 275 PE STP20000TL 23 16 368 5165 173 Peimar 310 M STP20000TL 19 17 323 5159 170 Peimar 330 P STP20000TL 19 16 304 5161 169 Canadian 295 STP20000TL 19 18 342 5163 172 Canadian 335 STP20000TL 16 19 304 5164 172 Canadian 340 STP20000TL 16 19 304 5166 175 REC 275 PE STP 50 kW 23 16 368 2165 173 Peimar 310 M STP 50 kW 19 17 323 2160 172 Peimar 330 P STP 50 kW 19 16 304 2161 171 Canadian 295 STP 50 kW 19 18 342 2163 174 Canadian 335 STP 50 kW 16 19 304 2164 174 Canadian 340 STP 50 kW 16 19 304 2167 178 Model Unitats PVP TOTAL STP15000TL-30 6 3883 23298 STP20000TL-30 5 4179 20895 STP 50-40 2 7996 15992 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 34 El STP 50 és el model més econòmic, ja que només es necessiten dues unitats. Això també simplifica el disseny de la instal·lació elèctrica i suposa un estalvi en quant a components elèctrics (cables, proteccions, etc), i ocuparan menys espai que les cinc o sis unitats dels altres dos models. Taula 20. Pressupost del les diferents combinacions de mòduls amb el STP 50. Pel que fa al model de panell fotovoltaic, el preu del Peimar 330P és el més baix de tots. A part de ser el model més econòmic, és també, junt amb els models Canadian 335 i 340, el que necessita muntar menys mòduls per assolir la potència. És per això que s’elegeix el model PEIMAR SG330P per a aquesta instal·lació. Mòdul Nº mòduls /String Strings Paral·lels Nº de mòduls Nº de mòduls per palet Preu unitat Preu unitat Palet PREU PANELLS Preu estructures per string Preu estructures PREU TOTAL PREU REBAIXAT REC 275 PE 23 16 368 26 171 158 58196 1124 17984 76180 45708 Peimar 310 M 19 17 323 27 212 196 63724 885 15045 78769 47261,4 Peimar 330 P 19 16 304 27 191 176 53609 1076 17216 70825 42495 Canadian 295 19 18 342 30 181 166 56952 885 15930 72882 43729,2 Canadian 335 16 19 304 30 210 194 59040 919 17461 76501 45900,6 Canadian 340 16 19 304 27 220 206 62722 919 17461 80183 48109,8 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 35 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 36 3. DESENVOLUPAMENT DE LA SOLUCIÓ PROPOSADA 3.1. DADES TÈCNIQUES En funció dels assajos realitzats amb SAM s’ha escollit realitzar la instal·lació amb estructures en triangle, la inclinació serà de 37º i l’ azimut de 180º. S’utilitzaran dos inversors SMA STP-50-40 de 50 kW. Pel que fa als panells fotovoltaics, s’utilitzaran els Peimar SG 330P, hi haurà un total de 304 mòduls, 19 per string i 16 strings en paral·lel. A continuació podem veure les corbes I-V així com les dades tècniques del mòdul Peimar SG330P donades pel fabricant: Figura 20. Corba I-V en funció de la irradiància. Figura 21. Corba I-V en funció de la temperatura. Taula 21.Paràmetres tècnics del Peimar SG 330 P. És poden observar petites diferències en els decimals entre les dades tècniques que utilitza SAM i les que trobem a la fitxa tècnica del panell. Però no són significants a l’hora de fer previsions de consum. Pmax 330W Tolerància 0/+5W Vmp 36,4V Imp 9,07A Voc 45V Isc 9,78A Vmax sistema 1500V Inom Fusible 15A Eficiencia 17% Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 37 Si entrem a la pàgina web de SMA ens podrem descarregar informació sobre l’inversor STP 50-40. En les següents taules veiem els seus paràmetres tècnics més rellevants: Taula 22. Dades tècniques d’entrada del STP50. Taula 23. Dades tècniques de sortida del STP50. Figura 22. Corba de rendiment del STP 50-40. Les estructures són triangles jamuntats, hi trobarem un a cada intersecció entre panells, així com al principi i final de la fila. Les dimensions d’aquests triangles les trobem al plànol “Estructura amb mòdul vertical”. Amb el mòdul muntat es pot simplificar l’estructura com a un triangle de base 1573,11 mm i 1348,12 mm d’altura. L’amplada d’un mòdul és de 992 mm, però queden separats entre ells 30 mm pels mecanismes de subjecció. Així que la fila de 19 mòduls sumarà un total de 19388 mm, tenint en compte els espais entre mòduls. Figura 23. Estructures premuntades per a mòduls solars. En funció de les ombres projectades per cada fila, es decidirà la distància entre files. Entrada (CC) Pmax generador 75000 W Vmax 1000V Vmpp min 500V Vmpp max 800V Vnom 670V Vmin 150V Imax 120A Imax seguidor MPP 20A Isc max 30 A Nº entradas seguidores MPP/ Strings por entrada de seguidor MPP 6/2 Sortida (CA) P asignada 50000W Pmax 50000VA Vnom 230/400V Rang de tensions 202/305V Freqüència 50Hz (de 44Hz a 55Hz) Imax 72,5A FP 1 THD <3% Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 38 3.2. ESTUDI D’OMBRES La teulada de l’edifici no rep ombra de cap arbre ni cap altre edifici, de manera que les úniques ombres que poden interferir en la instal·lació són les provocades per una fila de mòduls sobre un altre. Aquesta ombra es pot negligir si es separen correctament les files de mòduls. Per a poder calcular l’ombra projectada per un panell és necessari calcular primer l’angle amb el qual el Sol incideix sobre els mòduls. Aquest s’anomena angle d’elevació del sol, i es calcula mitjançant la següent fórmula si estem situats a l’hemisferi nord: 𝛼=90 −𝜑+𝛿 On: ϕ = Latitud de la ubicació. Es pot trobar fàcilment per internet, en el nostre cas té un valor de 41,66º δ = Angle de declinació solar. L’angle de declinació solar varia en funció de l’estació en què ens trobem degut a la inclinació de la Terra sobre el seu eix de rotació i a la rotació de la Terra al voltant del Sol. Podem calcular l’angle de declinació de qualsevol dia de l’ any amb la següent fórmula: 𝛿=−23,45º∗cos 360 365 ∗ 𝑑+10 On: d = Número de dia del any,amb el 1 de gener com a dia 1. L’angle de declinació arriba a un màxim de 23,45º el dia 22 de juny (solstici d’estiu a l’hemisferi nord) i té el seu mínim de -23,45 el dia 22 de desembre (solstici d’hivern a l’hemisferi nord). Sabent aquest mínim i aquest màxim, i tornant a la fórmula per calcular l’angle d’elevació, podem calcular: 𝛼=90 −𝜑+𝛿 𝛼=90 −41.66 + ±23.45 𝛼𝑚𝑖𝑛 =24.89º 𝛼𝑚𝑎𝑥 =71.79º Com necessitem que la instal·lació funcioni correctament tot l’any, dimensionarem les distàncies entre files de mòduls amb l’angle d’elevació mínim que és el que més ombra projectarà. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 39 A partir de les mesures extretes del plànol “Estructura amb mòdul vertical” que trobem als annexos,podem extreure la base i l’altura d’un triangle que a efectes pràctics projectarà la mateixa ombra que l’estructura amb el panell muntat i simplificarà els càlculs: Figura 24. Triangle que simplifica el panell muntat en estructura. Tenint en compte que l’angle d’elevació del Sol mínim serà de 24,89º podem calcular les distàncies fins a la que es projectarà l’ombra del mòdul. Figura 25. Esquema de distàncies a calcular. Podem calcular la distància d1 amb la següent fórmula: 𝑑1=𝐻 𝑡𝑔(𝛼) On: H = Altura del triangle. α = Angle d’elevació del Sol. De manera que: 𝑑1=𝐻 𝑡𝑔(24,89º)=1348.12 𝑡𝑔(24,89º)=2905.6 𝑚𝑚 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 40 I per calcular la distància de principi a principi de cada fila només cal sumar la base del triangle amb la distància de l’ombra d1. 𝑑2=𝐵+𝑑1=1573.11 +2905.6 = 4478.71 𝑚𝑚 La distància d2 és la distància mínima de separació entre files, com tenim espai suficient a la teulada, arrodonirem la distància a 5 metres que farà més senzilla la instal·lació de les estructures i guanyarem un marge de seguretat. A la mateixa teulada hi ha un mur d’1,1 metres d’alçada, per evitar l’ombra projectada per aquest caldrà deixar una distància prudent entre la primera fila de mòduls i el mur. 𝑑=𝐻 𝑡𝑔(𝛼) 𝑑=𝐻 𝑡𝑔(24,89º)=1100 𝑡𝑔(24,89º)=2370,83 𝑚𝑚 De manera que la distància que deixarem entre el mur i la primera fila ha de ser de com a mínim 2,37 metres. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 41 3.3. INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA Diferenciarem dues parts dintre del que és la instal·lació elèctrica: La part de corrent continua i la part de corrent alterna. La part de corrent contínua és la que compren des de els mòduls fotovoltaics fins a la entrada de l’inversor. La part de corrent alterna és la que compren des de la sortida de l’inversor fins a l’embarrat on es connectarà amb la xarxa de distribució i la instal·lació elèctrica del client. 3.3.1. PART DE CORRENT CONTINUA: La distribució de la instal·lació fotovoltaica serà de 16 strings de 19 mòduls cada un. Utilitzarem dos inversors dels quals cada un d’ells té 6 entrades, i cada una d’aquestes entrades es capaç de seguir la corba MPP de dos strings. De manera que ajuntàrem 2 strings per cada entrada, i de cada inversor utilitzarem 4 entrades. Les característiques elèctriques del mòdul Peimar SG330P són les de la següent taula. Taula 24. Característiques tècniques del mòdul. Taula 25. Característiques tècniques d’un string. Per saber les característiques elèctriques en un string només cal multiplicar per 19 els valors dels voltatges, ja que a l’estar en sèrie els corrents es mantenen. A la següent taula apareixen el valors característiques elèctriques en un string, s’han afegit els valors calculats per PVsyst de tensió de curtcircuit a -10º i de tensió nominal a 60º. Vn 36,4V In 9,07A Voc 45V Isc 9,78A PEIMAR SG330 P Vn 691,6V In 9,07A Voc 855V Isc 9,78A Voc (-10º) 959V Vn (60º) 581V 1 STRING Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 48 La intensitat de càrrega del conductor es de 225 A, de manera que la secció compleix les sol·licitacions de sobrecàrrega. Sol·licitacions de caiguda de tensió: La caiguda de tensió a la línea no pot superar el 2%. Podem calcular la caiguda de tensió en percentatge amb la següent fórmula: ∆𝑈% = 𝑃·𝐿· (𝑅𝑢𝑐𝑜𝑠𝜑+𝑋𝑢𝑠𝑒𝑛𝜑) 𝑈𝑛2·𝑐𝑜𝑠𝜑 ·100 On: P = Potència a la línea [W]. L= Longitud de la línea [m]. ϕ= Angle del factor de potència [º]. Ru = Resistència eficaç a la temperatura límit [Ω/m]. Xu = Reactància eficaç a la temperatura límit [Ω/m]. Segons les especificacions tècniques de l’inversor, el factor de potencia és igual a 1. Podem obtenir les dades de resistència i reactància eficaç del conductor de les taules (Ru = 0,314Ω/km i Xu = 0,094Ω/km), De manera que : ∆𝑈% = 𝑃·𝐿· (𝑅𝑢𝑐𝑜𝑠𝜑+𝑋𝑢𝑠𝑒𝑛𝜑) 𝑈𝑛2·𝑐𝑜𝑠𝜑 ·100 ∆𝑈% = 50 ·10−3·º25 · (0,314 ·10−3· 1 + 0,094 ·10−3· 0) 4002· 1 ·100 ∆𝑈% = 0,0024% La secció compleix les condicions de caiguda de tensió ja què és inferior al 2%. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 49 Sol·licitacions en curtcircuit S’ha de complir la següent fórmula: 𝐼𝐿𝑇 2>𝐼𝑐𝑐2·𝑡𝑎 On: Ta = temps d’actuació de les proteccions. Icc = Intensitat de curt circuit. En aquest cas, la que prové de l’inversor. ILT = Intensitat Límit Tèrmica, que es pot calcular amb la següent fórmula: 𝐼𝐿𝑇 = ∆𝜃𝑐𝑐·𝑐·𝛿·𝑠2 𝜌 On: c = Calor específic del coure = 393,5 J/(kg·ºC) δ = Densitat del coure = 8890 kg/m3 s = Secció del conductor 𝜌=𝑅𝑒𝑓·𝑠= 0.314 ·10−3·70 ·10−6= 2,198 ·10−8 Ω/𝑚 ∆𝜃𝑐𝑐 =𝜃𝑐𝑐 −𝜃𝑛=160º−70º=90º 𝐼𝐿𝑇 = 90 ·393,5 · 8890 · (70 ·10−6)2 2.198 ·10−8 𝐼𝐿𝑇 =2649.28𝐴 Si aïllem el temps en la fórmula que ens condiciona la sol·licitació en curtcircuit: 𝑡𝑎<𝐼𝐿𝑇 2 𝐼𝑐𝑐2 𝑡𝑎<2649.282 148.962=316.31𝑠 És a dir, complirà les sol·licitacions en curtcircuit sempre que el temps d’actuació de les proteccions sigui inferior a 316.31 segons. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 50 Línea L2: Sol·licitacions de sobrecàrrega: En aquesta línea la intensitat nominal és la suma de la dels dos inversors, de manera que serà el doble de la intensitat nominal a la línea 1. 𝐼𝑛= 2 · 𝐼𝑛𝐿1= 2 · 125.57 =251.14𝐴 𝐼𝑧= 0,8 · 𝐼𝑛=313.925𝐴 Suposem una secció de 3x(1x120)mm2: Es tracta d’un conductor de coure, amb una intensitat nominal de 330A, una secció de 120 mm2. Mitjançant taules obtenim els factors de correcció: 𝐾𝑡= 0,87 ; 𝐾𝑎= 0.95 ; 𝐾𝑥= 0,9 Amb els factors podem resoldre ja l’equació: 𝐼𝑧𝑛 ≥313.925 0,87 ∗0,95 ∗0,9 =422.03𝐴 La secció seleccionada no compleix amb les sol·licitacions de sobrecàrrega de manera que provarem amb una secció més gran. Suposem una secció de 3x(1x185)mm2: Es tracta d’un conductor de coure, amb una intensitat nominal de 225A, una secció de 70 mm2 en una agrupació de dos sistemes. Com no canvia cap dels factors de correcció, l’equació té el mateix resultat que abans 𝐼𝑧𝑛 ≥313.925 0,87 ∗0,95 ∗0,9 =422.03𝐴 Aquesta secció t compleix amb les sol·licitacions de sobrecàrrega Sol·licitacions de caiguda de tensió: Amb aquesta nova secció tenim noves reactàncies i resistència eficaç: 𝑅𝑢= 0.1183 Ω/km 𝑋𝑢= 0,086 Ω/km Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 51 De manera que : ∆𝑈% = 𝑃·𝐿· (𝑅𝑢𝑐𝑜𝑠𝜑+𝑋𝑢𝑠𝑒𝑛𝜑) 𝑈𝑛2·𝑐𝑜𝑠𝜑 ·100 ∆𝑈% = 50 ·10−3·20 · (0.1183 ·10−3· 1 + 0,086 ·10−3· 0) 4002· 1 ·100 ∆𝑈% = 0,073% La secció compleix les condicions de caiguda de tensió, ja que és inferior al 2%. Sol·licitacions en curtcircuit En aquest cas, la corrent de curtcircuit no ve dels inversors, sinó de la xarxa de distribució. Aquesta corrent de curtcircuit tindrà un valor màxim de 12kA. Calculant la resistivitat podrem resoldre l’equació de la intensitat límit tèrmica: 𝜌=𝑅𝑒𝑓·𝑠= 0.1183 ·10−3·185 ·10−6= 2.18855 ·10−8 Ω/𝑚 𝐼𝐿𝑇 = ∆𝜃𝑐𝑐·𝑐·𝛿·𝑠2 𝜌 𝐼𝐿𝑇 = 90 ·393,5 · 8890 · (185 ·10−6)2 2.18855 ·10−8=22,189 𝑘𝐴 De manera que: 𝑡𝑎<𝐼𝐿𝑇 2 𝐼𝑐𝑐2 𝑡𝑎<22,192 122= 3,419𝑠 És a dir, complirà les sol·licitacions en curtcircuit sempre que el temps d’actuació de les proteccions sigui inferior a 3,419𝑠 segons. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 52 3.3.2.2.DIMENSIONAMENT DE LES PROTECCIONS. En la nostra instal·lació hi haurà un total de 5 interruptors, 3 interruptors automàtics (IA1, IA1’ i IA2) i 2 interruptors diferencials (ID i ID’) degut a que L1 i L1’ són dues línies simètriques, les proteccions també ho seran, és a dir, IA1 = IA1’ i ID = ID’. Interruptors diferencials: Un interruptor diferencial funciona mesurant la corrent de la fase i del neutre, si hi ha una diferència entre aquestes dues corrents significa que hi ha una derivació i l’interruptor obre el circuit. Amb instal·lacions solars solen haver-hi rissats de tensió i altres fenòmens que poden provocar falses activacions del interruptor. Per evitar aquestes situacions s’utilitzen els interruptors diferencials super-inmunitzats, aquests utilitzen filtres d’alta freqüència per detectar si realment hi ha una derivació a terra o si es tracta d’un dels fenòmens abans esmentats. El calibre del interruptor ha de ser superior a la intensitat de fase del inversor: 72,5A Del catàleg de Schneider hem escollit el model VigiC120 de 4 pols i 30 mA de sensibilitat. Interruptors automàtics: Un element de protecció, ja sigui un interruptor automàtic o un fusible, funcionarà adequadament en la protecció de línies si: 1. El seu corrent nominal In o d’ajust (Ir) és superior a la corrent màxima de càrrega (Ib), però inferior a la corrent màxima permesa (Iz) per al circuit, és a dir: 𝐼𝑏<𝐼𝑛<𝐼𝑧 2. El valor de la corrent d’actuació segura de la protecció (If) és inferior a 1,45 Iz. 𝐼𝑓=𝐼𝑟· 1.2 ≤1.45 ·𝐼𝑧 3. El poder de tall de la corrent de defecte de curtcircuit trifàsic (Icu) és superior a la corrent de curtcircuit trifàsica existent en el punt de instal·lació Iccmax. 𝐼𝑐𝑢 >𝐼𝑐𝑐𝑀𝐴𝑋 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 53 Interruptor IA1 L’interruptor a la sortida de l’inversor (IA1) actuarà bàsicament davant sobretensions, ja que en cas de curtcircuit a la banda de corrent continua, al curtcircuitar-se els panells tenen una intensitat poc elevada que actua com una sobretensió. Aleshores l’interruptor cal que compleixi les següents condicions: 1: 𝐼𝑏<𝐼𝑛<𝐼𝑧 2: 𝐼𝑓=𝐼𝑟· 1.2 ≤1.45 ·𝐼𝑧 On: Ib = La intensitat nominal de línea de l’inversor. In = El calibre de l’interruptor. Iz = Capacitat de càrrega nominal del conductor L1. Ir = Intensitat de reacció de l’interruptor. 125.58 <𝐼𝑛<225𝐴 Escollim un interruptor del calibre immediatament més gran que la intensitat nominal de línea. Elegim l’interruptor automàtic NSX160N aquest té una intensitat nominal (In) de 160A, un poder de tall (Icu) de 50 kA i una Ics del 100% del Icu. Ve incorporat un relé Micrologic 2. Figura 28. Interruptor NSX160N . Figura 29. Paràmetres a regular del interruptor NSX160N. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 54 De les tres regulacions, seleccionem a la de Io la immediatament superior a la intensitat nominal de línea, Io = 150A Aquest interruptor té diferents regulacions, dividint la intensitat nominal de línea entre la Io ens donarà un valor pròxim a un dels salts d’aquesta regulació: 𝐼𝑏 𝐼𝑜=125.58 150 = 0.83 Elegirem el salt de 0.9, si el multipliquem per Io, obtindrem Ir: 𝐼𝑟=𝐼𝑜· 0.9 = 150 ∗0.9 = 135𝐴 Ara ja podem comprovar la condició: 𝐼𝑟· 1.2 ≤1.45 ·𝐼𝑧 135 · 1.2 ≤1.45 ·225 162 ≤326,25 L’interruptor compleix les dues sol·licitacions de sobrecàrrega. No es possible modificar el temps d’actuació de llarg retard, així que aquesta serà de 16 segons, ja que agafem la corba 6x Ir al tractar-se de distribució. Per últim, cal ajustar la intensitat de regulació del curt retard (Isd), aquesta intensitat ha de complir la condició: 𝐼𝑐𝑐𝑀𝐼𝑁 > 1.25 ·𝐼𝑠𝑑 Escollim la intensitat donada de multiplicar Ir per 7, que hauria de ser suficient per absorbir les petites puntes que es creïn en el moment de connexió: 𝐼𝑠𝑑 = 7 · 𝐼𝑟= 7 · 135 =945 𝐴 𝐼𝑐𝑐𝑀𝐼𝑁 > 1.25 ·𝐼𝑠𝑑 3181.63 > 1.25 ·945 3181.63 >1181.25 El temps de protecció de curt retard no es pot regular i actuarà de 20 a 80 ms. Tant la intensitat com el temps de protecció instantanis no són regulables, i seran de 2400 A per a la intensitat i de 10 -50 ms per al temps màxim de sobreintensitat. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 55 Interruptor General (IA2) Aquest interruptor és troba a la línea L2 junt amb els comptadors, i és l’encarregat de protegir la nostra instal·lació d’autoconsum de curtcircuits provinents de la xarxa elèctrica i possibles sobrecàrregues. Com el interruptor anterior, caldrà que aquest compleixi les condicions de sobrecàrrega i a més cal que l’interruptor tingui la capacitat de tallar la tensió de curtcircuit, de manera que hi haurà tres condicions: 1: 𝐼𝑐𝑢 >𝐼𝑐𝑐𝑀𝐴𝑋 2: Ib< In< Iz 3: 𝐼𝑓= Ir· 1.2 ≤1.45 · Iz Recordem que la intensitat de càrrega nominal de la linea 2 (Ib) és de 251,14 A, i que la capacitat de càrrega del conductor L2 (Iz) és de 440 A. Elegim l’interruptor automàtic NSX400N, aquest té una intensitat nominal (In) de 400A, un poder de tall (Icu) de 50 kA i una Ics del 100% del Icu. Ve incorporat un relé Micrologic 2. Figura 30. Interruptor NSX400N. Figura 31. Paràmetres a regular del interruptor NSX400N. Per tant, ja es compleix la primera condició, ja que: 𝐼𝑐𝑠 =50 𝑘𝐴 ; 𝐼𝑐𝑐𝑀𝐴𝑋 =12𝑘𝐴 𝐼𝑐𝑠 >𝐼𝑐𝑐𝑀𝐴𝑋 50 >12 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 56 També es compleix la segona condició: Ib< In< Iz 251,14 <400 <440 En quant a la tercera condició, per calcular la intensitat d’actuació segura (If), aquesta l’obtindrem multiplicant Ir per 1.2. De les tres regulacions que trobem a l’interruptor, seleccionem a la de Io la immediatament superior a la intensitat nominal de línea, Io = 280 A. En aquest cas, per garantir la selectivitat entre els dos interruptors, la nova intensitat de regulació de càrrega, que anomenarem Ir2, cal que compleixi la següent condició: 𝐼𝑟2>1.2 · 𝐼𝑟1+ 𝐼𝑏2−𝐼𝑏1 1.05 𝐼𝑟2>1.2 · 135 + 251.14 −125.57 1.05 Regularem a el salt de 0.98, si el multipliquem per Io, obtindrem Ir: 𝐼𝑟=𝐼𝑜· 0.9 = 280 ∗0.98 =274.4 𝐴 Ara ja podem comprovar la condició: 𝐼𝑟· 1.2 ≤1.45 ·𝐼𝑧 274.4 · 1.2 ≤1.45 ·440 329.28 ≤638 No es possible modificar el temps d’actuació de llarg retard, així que aquesta serà de 16 segons, ja que agafem la corba 6x Ir al tractar-se de distribució. Aquest interruptor compleix les tres condicions imposades. Per últim, cal ajustar la intensitat de regulació del retard curt (Isd), aquesta ha de mantenir una distància de seguretat del 50% respecte a la de l’interruptor anterior. De manera que compleixi: 𝐼𝑠𝑑2>𝐼𝑠𝑑1· 1.5 𝐼𝑠𝑑2>945 · 1.5 = 1467.15𝐴 Així que escollim la intensitat donada de multiplicar Ir per 6: 𝐼𝑠𝑑 = 6 · 𝐼𝑟= 6 · 274,4 = 1646.4 𝐴 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 57 Aquesta intensitat ha de complir la condició: 𝐼𝑐𝑐𝑀𝐼𝑁 > 1.25 ·𝐼𝑠𝑑 3181.63 > 1.25 ·1646.4 3181.63 >2464.6 El temps de protecció de curt retard no es pot regular i actuarà de 20 a 80 ms. Tant la intensitat com el temps de protecció instantanis no són regulables, i seran de 4800 A per a la intensitat i de 10 -50 ms per al temps màxim de sobreintensitat. A continuació trobem unes taules resum de les especificacions dels interruptors afegits i els ajustos que cal realitzar: Taula 26. Resum de característiques i ajustos del NSX160N. Taula 27. Resum de característiques i ajustos del NSX400N. NSX160N In 160 A PdC 50 kA Tr 9s Tsd 20-80 ms Ii 2400 A Ti 10-50ms Io 150 Ir (x Io) 0,9 Isd (x Ir) 7 Micrologic 2.2 Ajustos NSX400N In 400 A PdC 50 kA Tr 15s Tsd 20-80 ms Ii 4800 A Ti 10-50ms Io 280 Ir (x Io) 0,98 Isd (x Ir) 6 Micrologic 2.2 Ajustos Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 64 4.2. COST TÈCNIC DE REDACCIÓ DEL PROJECTE. En la taula que trobem a continuació es citen les hores dedicades a les diferents tasques realitzades per a l’elaboració d’aquest treball, i valoradea a un preu de 10 € cada hora, que és el que jo personalment considero just. C Taula 32. Honoraris personals. ACTIVITAT DURACIÓ [Hores] Preu hora [€] Preu total [€] Project Charter 710 70 Recerca d'informació 49 10 490 Recerca de materials 42 10 420 Periòde d'aprenentatge sobre els diferents softwares 27 10 270 Assajos amb software 20 10 200 Estudi de normatives 17 10 170 Càlculs de les instal·lacions 37 10 370 Elaboració de documents. 92 10 920 2910 TOTAL Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 65 CAP. 1 Ref U.O. DESCRIPCIÓ nº unitats iguals amplada llargada alçada total amidat preu unitari Import total 1.1. RASA 1.1.1 EXCAVACIÓ Excavació d'una rasa de fins a 2m d'altura i fins a dos metres de profunditat, en terreny compacte, amb pala d'excavadora i càrrega mecànica del material excavat. m3 1,5 15 2 45 8,70 391,50 1.1.2 REOMPLERT Reompliment i compactació d'una rasa de fins a 2m d'altura i fins a dos metres de profunditat, amb el 50% de sorra i el 50% de terra de la pròpia excavació, en tongades d’espessor fins a 25 cm, amb compactació del 95% PM. m3 1,5 15 2 45 27,78 1250,10 1.2. TANCAMENT 1.2.1 m2 Paret de tancament d'una cara vista de 15 cm de gruix de bloc foradat de morter i ciment de 400x150x200 mm, segons norma UNE-EN 77-3, col·locat amb mortes mixt 1:2:10 de ciment pòrtland amb filtre calcari 1 2 2 30,28 60,55 1.2.2 Kg Acer en barres corrugades B500S de límit elàstic >=500 N/mm2 5 1,18 5,91 1.2.3 m3 Formigó Ha-25/P/20/I de consistència plàstica i grandària màxima de granulat 20 mm, col·locat manualment. 0,6 113,31 67,99 1.2.4 m2 Placa amb planxa d'acer i membrana de PVC, amb aïllament de poliisocianurat (PIR) amb prestacions al foc millorades amb un gruix total de 30 mm, amb la cara exterior nervada de 40 mm de gruix amb acabat galvanitzat i prelacat i sistema de fixació oculta amb tapajunts, per a cobertes 1 2 2 11,21 22,42 1.2.5 Ud Oficial 1a muntador 8 25,32 202,56 1.2.6 Ud Ajudant muntador 8 21,75 174 1.3. COVERTA PER ALS INVERSORS 1.3.1 Ud Oficial 1a muntador 8 25,32 202,56 1.3.2 Ud Ajudant muntador 8 21,75 174 1.3.3 Ud Cargol autoroscant d'acer inoxidable 8 0,81 6,48 1.3.4 m2 Placa amb planxa d'acer i membrana de PVC, amb aïllament de poliisocianurat (PIR) amb prestacions al foc millorades amb un gruix total de 30 mm, amb la cara exterior nervada de 40 mm de gruix amb acabat galvanitzat i prelacat i sistema de fixació oculta amb tapajunts, per a cobertes 1 2 2 11,21 22,42 TOTAL OBRA CIVIL 2580,49 OBRA CIVIL 4.3. DESGLOSSAMENT DEL PRESSUPOST D’EXECUCIÓ Taula 33. Pressupost d’execució material. Capítol 1. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 66 CAP. 2 Ref U.O. DESCRIPCIÓ Proveïdor PVP Preu sense IVA Descompte aplicat Unitats totals Preu unitari Import total 2.1. QUADRE DE DISTRIBUCIÓ 2.1.1 Ud Armari G IP30 - ample 600mm27 mòdulsalt 1530 mm Schneider 820,53 648,22 30,00 1 453,75 453,75 2.1.2 Ud Porta plena G IP30 - ample 600mm27 mòdulsalt 1530 mm Schneider 381,05 301,03 30,00 1 210,72 210,72 2.1.3 Ud Joc de barres aillades Powerclip 400A - 4 pols - llargada 1000 mm Schneider 666,50 526,54 30,00 1 368,57 368,57 2.1.4 Ud Bloc prefabricat per a muntatge horitzontal del NSX400 al Powerclip Schneider 180,61 142,68 30,00 1 99,88 99,88 2.1.5 Ud Bloc prefabricat per a muntatge horitzontal del NSX160 al Powerclip Schneider 143,06 113,02 30,00 2 79,11 158,22 2.1.6 Ud Carril modular Schneider 23,31 18,41 30,00 1 12,89 12,89 2.1.7 Ud Placa soport per a muntatje horitzontal NSX630 fixe. Schneider 68,29 53,95 30,00 1 37,76 37,76 2.1.8 Ud Placa soport per a muntatje horitzontal NSX250 fixe. Schneider 52,21 41,25 30,00 2 28,87 57,74 2.1.9 Ud Comptador d'autoconsum homologat Endesa < 15kW. Albasolar 320,00 252,80 0,00 1 252,80 252,80 2.1.9 Ud Oficial 1a electricista 25,32 0,00 12 25,32 303,84 2.1.10 Ud Ajudant electricista 21,72 0,00 12 21,72 260,64 2.2. PROTECCIÓNS 2.2.1 Ud Interruptor Automàtic Compact NSX400N Micrologic 2.2 - 3P Schneider 3573,66 2823,19 30,00 1 1976,23 1976,23 2.2.2 Ud Interruptor Automàtic Compact NSX160N Micrologic 2.2 - 3P Schneider 1232,86 973,96 30,00 2 681,77 1363,54 2.2.3 Ud Interruptor Diferencial Vigi C120 - 4P - 30mA - Classe A si Schneider 923,86 729,85 30,00 2 510,89 1021,79 2.2.4 Ud Oficial 1a electricista 25,32 0,00 4 25,32 101,28 2.2.5 Ud Ajudant electricista 21,72 0,00 4 21,72 86,88 2.3. CABLEJAT 2.3.1 m Cable Protodur NYY (0,6/1kV) amb designació RV-K. Secció 195mm2+Neutre Elektra 189,04 149,34 10,00 20 134,41 2688,12 2.3.2 m Cable Protodur NYY (0,6/1kV) amb designació RV-K. Secció 3x70mm2+Neutre Elektra 76,68 60,58 10,00 50 54,52 2726,05 2.3.3 m Cable de protecció. Especificacions H07V-K. 95mm2 Verd-Groc. Elektra 23,56 18,61 10,00 20 16,75 335,02 2.3.4 m Cable de protecció. Especificacions H07V-K. 70mm2 Verd-Groc Elektra 7,35 5,81 10,00 50 5,23 261,29 2.3.5 Ud Oficial 1a electricista 25,32 0,00 5 25,32 126,60 2.3.6 Ud Ajudant electricista 21,72 0,00 5 21,72 108,60 TOTAL INSTAL·LACIÓ DE BAIXA TENSIÓ 13012,24 INSTAL·LACIÓ DE BAIXA TENSIÓ Taula 34. Pressupost d’execució material. Capítol 2. . Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 67 CAP. 3 Ref U.O. DESCRIPCIÓ Proveïdor PVP Preu sense IVA Descompte aplicat Unitats totals Preu unitari Import total 3.1. ESTRUCTURES 3.1.1 Ud Estructura en triangle per a mòduls en vertical (19 mòduls) Albasolar 1076,00 850,04 40,00 16 510,02 8160,38 3.1.2 Ud Oficial 1a muntador 25,32 0,00 96 25,32 2430,72 3.1.3 Ud Ajudant muntador 21,72 0,00 96 21,72 2085,12 3.1.4 Ud Grua especial per pujar el material a la teulada. Gruas J Marín 75,00 3 75,00 225,00 3.2. MÒDULS 3.2.1 Ud Mòdul Fotovoltàic Peimar SG330P Albasolar 191,00 150,89 40,00 7 90,53 633,74 3.2.2 Ud (Palet) Mòdul Fotovoltàic Peimar SG330P Albasolar 176,00 139,04 40,00 297 83,42 24776,93 3.2.3 Ud Oficial 1a electricista 25,32 0,00 128 25,32 3240,96 3.2.4 Ud Ajudant electricista 21,72 0,00 128 21,72 2780,16 3.2.5 Ud Grua especial per pujar el material a la teulada. Gruas J Marín 75 4 75,00 300,00 3.4. CABLEJAT I PROTECCIONS 3.4.1 Ud Cable solar TOP SOLARPV H1Z2Z2-K. 6 mm2. Negre. (100 metres). Albasolar 145,00 114,55 40,00 10 68,73 687,30 3.4.2 Ud Cable solar TOP SOLARPV H1Z2Z2-K. 6 mm2. Vermell. (100 metres). Albasolar 145,00 114,55 40,00 9 68,73 618,57 3.4.3 Ud Cable de protecció. Especificacions H07V-K. 6mm2 Verd-Groc (100 metres) Elektra 76,50 60,44 10,00 6 54,39 326,35 3.4.4 Ud Fusible aèri integrat en MC4. 15A. 1000V. Albasolar 18,00 14,22 40,00 16 8,53 136,51 3.4.5 Ud Oficial 1a electricista 25,32 0,00 10 25,32 253,20 3.4.6 Ud Ajudant electricista 21,72 0,00 10 21,72 217,20 3.5. CONNECTORS 3.5.1 Ud Terminal mascle MC4. De 1,5 a 6mm 2 (10 unitats). Albasolar 1,65 1,3035 0,00 10 1,3035 13,035 3.5.2 Ud Terminal Femella MC4. De 1,5 a 6mm 2 (10 unitats). Albasolar 1,65 1,3035 0,00 16 1,3035 20,86 3.5.3 Ud Connector T MC4. Reductor de 2 mascles a 1 femella Albasolar 9,88 25,32 0,00 10 25,32 253,2 3.5.4 Ud Connector T MC4. Reductor de 2 femelles a 1 mascle. Albasolar 9,88 21,72 0,00 10 21,72 217,2 3.5.5 Ud Oficial 1a electricista 25,32 0,00 5 25,32 126,60 3.5.6 Ud Ajudant electricista 21,72 0,00 5 21,72 108,60 3.3. INVERSORS 3.3.1 Ud Invesor SMA STP 50-40 Albasolar 7792,00 6155,68 40,00 2 3693,41 7386,82 3.3.2 Ud Oficial 1a electricista 25,32 0,00 8 25,32 202,56 3.3.3 Ud Ajudant electricista 21,72 0,00 8 21,72 173,76 3.6. POSADA EN MARXA 3.6.1 Ud Proves de funcionament 2 3.6.2 Ud Posada en marxa 2 3.6.3 Ud Retirada de restes del muntatge 1 3.6.4 Ud Oficial 1a electricista 25,32 0,00 5 25,32 126,60 3.6.5 Ud Ajudant electricista 21,72 0,00 5 21,72 108,60 TOTAL INSTAL·LACIÓ FOTOVOLTAICA 55609,97 INSTAL·LACIÓ FOTOVOLTAICA Taula 35. Pressupost d’execució material. Capítol 3. Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 68 4.4. PRESSUPOSTOS. Taula 36. Pressupost d’execució material. Taula 37. Pressupost per execució de contractació. Taula 38. Pressupost coneixement de propietat. Ref. CAPÍTOL IMPORT TOTAL % TOTAL 1 OBRA CIVIL 2580,49 3,62% 2 INSTAL·LACIÓ DE BAIXA TENSIÓ 13012,24 18,27% 3 INSTAL·LACIÓ FOTOVOLTAICA 55609,97 78,10% TOTAL PRESSUPOST D'EXECUCIÓ MATERIAL 71202,70 100,00% PRESSUPOST D'EXECUCIÓ MATERIAL 71202,70 DESPESES AUXILIARS 7120,270 COST DE REDACCIÓ DEL PROJECTE 2910,00 TOTAL 81232,97 IVA (21%) 17058,923 TOTAL PRESSUPOST EXECUCIÓ PER CONTRACTACIÓ 98291,89 PRESSUPOST EXECUCIÓ PER CONTRACTACIÓ 98291,89 PERMISOS I LLICÈNCIES 3500 TOTAL PRESSUPOST CONEIXEMENT DE PROPIETAT 101791,89 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 69 4.5. RENDIMENT ECONÒMIC Per a calcular el rendiment econòmic de la instal·lació s’utilitzaran les dades anuals de producció obtingudes mitjançant simulacions amb el software SAM, ja que aquest donava unes previsions més pessimistes que PVsyst. Podem extreure en kWh la estimació d’energia produïda anual dels 25 primers anys de la instal·lació. És suposarà que es consumirà el 90% de la energia produïda, i tindrem en compte com a excedents el 10% restant. La instal·lació no generarà benefici econòmic, però suposarà un estalvi sobre les factures elèctriques. Es tindran en compte els preus estipulats en el apartat “3.4. CONTRACTE DE COMPENSACIÓ D’EXCEDENTS.” d’aquest treball, on el preu de l’energia consumida és de 0,110838 €/kWh i el preu dels excedents injectats a la xarxa de 0,05 €/kWh. 4.5.1. FINANÇAMENT. Es finançarà el 100% del cost de la instal·lació, es tindrà en compte un tipus d’interès del 5.9% durant 8 anys, en els quals es pagarà una quota mensual. La quota d’amortització serà de 1332,73€ i n’hi haurà un total de 96. A continuació podem veure un resum dels interessos anuals i els imports d’amortització de cada any. Taula 39. Resum del pressupost de finançament. En les taules que trobem a continuació el desglossament del pagaments a realitzar durant cada any d’amortització. PRINCIPAL 101791,1 INTERÈS AMORTITZACIÓ TIPUS D'INTERÈS 5,9% ANY 1 5731,132 10261,63 ANYS 8 ANY 2 5109,053 10883,70 ANY 3 4449,262 11543,50 PERIDODES 96 ANY 4 3749,474 12243,28 QUOTA 1332,73 ANY 5 3007,262 12985,49 ANY 6 2220,057 13772,70 ANY 7 1385,130 14607,63 ANY 8 499,588 15493,17 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 70 Taula 40. Desglossament de les quotes del primer any. Taula 41. Desglossament de les quotes del segon any. PERIODE DEUTE PENDENT INICIAL QUOTA INTERÈS AMORTITZACIÓ DEUTE PENDENT FINAL 1 101791,10 1332,73 500,4729 832,26 100958,84 2 100958,84 1332,73 496,3810 836,35 100122,49 3 100122,49 1332,73 492,2689 840,46 99282,03 4 99282,03 1332,73 488,1367 844,59 98437,44 5 98437,44 1332,73 483,9841 848,75 97588,69 6 97588,69 1332,73 479,8111 852,92 96735,78 7 96735,78 1332,73 475,6176 857,11 95878,66 8 95878,66 1332,73 471,4034 861,33 95017,34 9 95017,34 1332,73 467,1686 865,56 94151,78 10 94151,78 1332,73 462,9129 869,82 93281,96 11 93281,96 1332,73 458,6363 874,09 92407,87 12 92407,87 1332,73 454,3387 878,39 91529,47 PERIODE DEUTE PENDENT INICIAL QUOTA INTERÈS AMORTITZACIÓ DEUTE PENDENT FINAL 13 91529,47 1332,73 450,0199 882,71 90646,77 14 90646,77 1332,73 445,6799 887,05 89759,72 15 89759,72 1332,73 441,3186 891,41 88868,30 16 88868,30 1332,73 436,9358 895,79 87972,51 17 87972,51 1332,73 432,5315 900,20 87072,31 18 87072,31 1332,73 428,1055 904,62 86167,69 19 86167,69 1332,73 423,6578 909,07 85258,62 20 85258,62 1332,73 419,1882 913,54 84345,07 21 84345,07 1332,73 414,6966 918,03 83427,04 22 83427,04 1332,73 410,1830 922,55 82504,49 23 82504,49 1332,73 405,6471 927,08 81577,41 24 81577,41 1332,73 401,0889 931,64 80645,77 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 71 Taula 42 Desglossament de les quotes del tercer any. Taula 43. Desglossament de les quotes del quart any. PERIODE DEUTE PENDENT INICIAL QUOTA INTERÈS AMORTITZACIÓ DEUTE PENDENT FINAL 25 80645,77 1332,73 396,5084 936,22 79709,55 26 79709,55 1332,73 391,9053 940,82 78768,72 27 78768,72 1332,73 387,2796 945,45 77823,27 28 77823,27 1332,73 382,6311 950,10 76873,18 29 76873,18 1332,73 377,9598 954,77 75918,41 30 75918,41 1332,73 373,2655 959,46 74958,94 31 74958,94 1332,73 368,5481 964,18 73994,76 32 73994,76 1332,73 363,8076 968,92 73025,84 33 73025,84 1332,73 359,0437 973,69 72052,15 34 72052,15 1332,73 354,2564 978,47 71073,68 35 71073,68 1332,73 349,4456 983,28 70090,39 36 70090,39 1332,73 344,6111 988,12 69102,28 PERIODE DEUTE PENDENT INICIAL QUOTA INTERÈS AMORTITZACIÓ DEUTE PENDENT FINAL 37 69102,28 1332,73 339,7529 992,98 68109,30 38 68109,30 1332,73 334,8707 997,86 67111,44 39 67111,44 1332,73 329,9646 1002,77 66108,67 40 66108,67 1332,73 325,0343 1007,70 65100,98 41 65100,98 1332,73 320,0798 1012,65 64088,33 42 64088,33 1332,73 315,1010 1017,63 63070,70 43 63070,70 1332,73 310,0976 1022,63 62048,07 44 62048,07 1332,73 305,0697 1027,66 61020,41 45 61020,41 1332,73 300,0170 1032,71 59987,70 46 59987,70 1332,73 294,9395 1037,79 58949,90 47 58949,90 1332,73 289,8370 1042,89 57907,01 48 57907,01 1332,73 284,7095 1048,02 56858,99 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 72 Taula 44. Desglossament de les quotes del cinquè any. Taula 45. Desglossament de les quotes del sisè any. PERIODE DEUTE PENDENT INICIAL QUOTA INTERÈS AMORTITZACIÓ DEUTE PENDENT FINAL 49 56858,99 1332,73 279,5567 1053,17 55805,82 50 55805,82 1332,73 274,3786 1058,35 54747,47 51 54747,47 1332,73 269,1750 1063,55 53683,91 52 53683,91 1332,73 263,9459 1068,78 52615,13 53 52615,13 1332,73 258,6911 1074,04 51541,09 54 51541,09 1332,73 253,4104 1079,32 50461,77 55 50461,77 1332,73 248,1037 1084,63 49377,14 56 49377,14 1332,73 242,7710 1089,96 48287,19 57 48287,19 1332,73 237,4120 1095,32 47191,87 58 47191,87 1332,73 232,0267 1100,70 46091,17 59 46091,17 1332,73 226,6149 1106,11 44985,05 60 44985,05 1332,73 221,1765 1111,55 43873,50 PERIODE DEUTE PENDENT INICIAL QUOTA INTERÈS AMORTITZACIÓ DEUTE PENDENT FINAL 61 43873,50 1332,73 215,7114 1117,02 42756,48 62 42756,48 1332,73 210,2194 1122,51 41633,97 63 41633,97 1332,73 204,7003 1128,03 40505,94 64 40505,94 1332,73 199,1542 1133,58 39372,36 65 39372,36 1332,73 193,5808 1139,15 38233,21 66 38233,21 1332,73 187,9800 1144,75 37088,46 67 37088,46 1332,73 182,3516 1150,38 35938,09 68 35938,09 1332,73 176,6956 1156,03 34782,05 69 34782,05 1332,73 171,0118 1161,72 33620,33 70 33620,33 1332,73 165,3000 1167,43 32452,90 71 32452,90 1332,73 159,5601 1173,17 31279,73 72 31279,73 1332,73 153,7920 1178,94 30100,80 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 73 Taula 46. Desglossament de les quotes del setè any. Taula 47. Desglossament de les quotes del vuitè any. PERIODE DEUTE PENDENT INICIAL QUOTA INTERÈS AMORTITZACIÓ DEUTE PENDENT FINAL 73 30100,80 1332,73 147,9956 1184,73 28916,06 74 28916,06 1332,73 142,1706 1190,56 27725,50 75 27725,50 1332,73 136,3171 1196,41 26529,09 76 26529,09 1332,73 130,4347 1202,30 25326,80 77 25326,80 1332,73 124,5234 1208,21 24118,59 78 24118,59 1332,73 118,5831 1214,15 22904,44 79 22904,44 1332,73 112,6135 1220,12 21684,33 80 21684,33 1332,73 106,6146 1226,12 20458,21 81 20458,21 1332,73 100,5862 1232,14 19226,07 82 19226,07 1332,73 94,5282 1238,20 17987,87 83 17987,87 1332,73 88,4403 1244,29 16743,58 84 16743,58 1332,73 82,3226 1250,41 15493,17 PERIODE DEUTE PENDENT INICIAL QUOTA INTERÈS AMORTITZACIÓ DEUTE PENDENT FINAL 85 15493,17 1332,73 76,1747 1256,56 14236,61 86 14236,61 1332,73 69,9967 1262,73 12973,88 87 12973,88 1332,73 63,7882 1268,94 11704,94 88 11704,94 1332,73 57,5493 1275,18 10429,76 89 10429,76 1332,73 51,2797 1281,45 9148,31 90 9148,31 1332,73 44,9792 1287,75 7860,56 91 7860,56 1332,73 38,6477 1294,08 6566,48 92 6566,48 1332,73 32,2852 1300,44 5266,03 93 5266,03 1332,73 25,8913 1306,84 3959,19 94 3959,19 1332,73 19,4660 1313,26 2645,93 95 2645,93 1332,73 13,0092 1319,72 1326,21 96 1326,21 1332,73 6,5205 1326,21 0,00 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 80 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 81 SUMARI D’ANNEXOS A LA MEMÒRIA 1. Dimensions i vistes de la instal·lació muntada 1.1. Vista aèria en 3D....................................82 1.2. Alçat planta i perfil...............................83 2. Estructura amb mòdul vertical...............................84 3. Esquema unifilar de la instal·lació completa...............................85 4. Esquemes de connexió. Instal·lació de C.C 4.1. Esquema multifilar de les connexions a un inversor. .............................86 5. Esquemes de connexió. Instal·lació de C.A. 5.1. Esquema unifilar...............................87 5.2. Esquema multifilar ...............................88 5.3. Esquema de longitud del cablejat...............................89 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 82 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 83 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 84 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 85 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 86 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 87 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 88 Estudi d’una instal·lació d’autoconsum per a un edifici industrial 89