09/06/2020

Nuevo caso de éxito de la energía solar fotovoltaica en el medio rural. La compañía Intergia con nuestro apoyo y experiencia en el sector fotovoltaico ha llevado a cabo una instalación de autoconsumo de 100 kW en una granja en Zaragoza.

Javier Carroquino, Doctor ingeniero, Director de Tecnología y Estrategia en Intergia Energía Sostenible, nos explica en este artículo técnico el desarrollo y datos de la instalación.

“La ubicuidad del recurso solar y conceptos como las microrredes y la generación dispersa se llevan especialmente bien con el suministro de energía en el medio rural. El autoconsumo fotovoltaico resulta especialmente ventajoso para instalaciones agrícolas y ganaderas” comienza explicando Javier.

La generación fotovoltaica en autoconsumo resulta una opción rentable, obteniendo un LCOE (Levelized Cost of Energy) notablemente inferior al de la energía de la red. Se necesita espacio para instalar los paneles fotovoltaicos, pero en el medio rural eso no suele ser un problema. En INTERGIA, ingeniería especializada en instalaciones fotovoltaicas en entorno rural, sabemos que la energía renovable y las actividades agrícolas y ganaderas se llevan especialmente bien, tanto para instalaciones aisladas como conectadas a la red. En el caso de las instalaciones aisladas, el conocimiento y análisis de la demanda energética de la instalación es crítico para efectuar un diseño y dimensionado que asegure la calidad y estabilidad del suministro. En las instalaciones conectadas, aunque la red se encargue de mantener esa calidad y estabilidad, el análisis de la demanda es lo que permite determinar el dimensionado económicamente óptimo de la generación.

Caso de éxito: Instalación de 100 kW en granja

La granja porcina de reproducción Urieta Lázaro está ubicada en el término municipal de Lécera, provincia de Zaragoza, con un consumo anual histórico de 252.000 kWh y una potencia contratada de 65 kW en los tres períodos de la tarifa 3.0A. Después de estudiar el perfil de la demanda, se optó por la modalidad de autoconsumo con venta de excedentes a la red. De esta forma, el excedente de energía durante los períodos de elevada irradiación solar no se desaprovecha. Otras opciones, como incorporar acumulación eléctrica o simplemente no aprovechar el excedente de energía, resultaban menos rentables. Todas estas comprobaciones, así como el proceso completo de dimensionado, es conveniente hacerlo con herramientas de software de simulación técnica y económica.

Gráfica de consumos eléctricos en los periodos 1 y 2. Sin el 3 (nocturno) y la producción

Actualmente, el coste de los paneles fotovoltaicos es muy inferior al de hace unos años. Así, la combinación de paneles con diferentes orientaciones puede resultar muy interesante, obteniéndose un aplanamiento de la curva de producción y una mayor tasa de autoconsumo a lo largo del tiempo. Esta es una vía para optimizar el diseño, aunque para obtener los mejores resultados hacen falta herramientas de simulación tecno-económica avanzadas.

En este caso, los paneles se han instalado en la cubierta a dos aguas de una nave con orientación a 114º (Este Sureste) y 294º (Oeste Noroeste). La inclinación en ambas vertientes es de 15º. Los paneles se han colocado en ambas vertientes, con la misma orientación de ellas y la misma inclinación. Están conectados a dos inversores SMA Sunny Tripower Core, uno para cada vertiente de la cubierta. Se trata de un compromiso entre la sencillez, coste y estética del montaje (dada por las características de las cubiertas disponibles), la evitación de recortar picos excesivos de producción a mediodía (que podrían exceder el vertido máximo permitido) y un ligero incremento de la producción a primeras y últimas horas del día.

Se han instalado 243 módulos de 410 W Canadian Solar HiKu 410, lo que hace un total de 99.630 kWp. Una menor potencia fotovoltaica supondría menor energía vertida a la red, pero también menor energía autoconsumida. Esta opción supondría menor ahorro, aunque también sería algo menor la inversión. Una mayor potencia fotovoltaica supondría lo contrario, mayor autoconsumo y vertido. Cabe preguntarse dónde está el punto de equilibrio. Aquí entran en juego diversos factores como por ejemplo el espacio físico disponible en las cubiertas y la capacidad de evacuación (técnica y reglamentaria) del punto de acceso. En el caso de la granja Urieta Lázaro, el factor decisivo ha sido este último. La capacidad técnica de evacuación era de 93 kW y, para alcanzarla reglamentariamente, hubo que aumentar la potencia contratada desde los 65 kW previos hasta los 93 kW. Dado que la potencia de los inversores era de 2 x 50 kW, se optó por limitar la de uno de ellos a 40 kW. Esto se hizo en el inversor de la vertiente Noroeste de la cubierta, al que se conectaron 120 paneles, mientras que el inversor de la vertiente Sureste, conectado a 123 paneles, se mantuvo en su potencia nominal.

Gráficas de operación

El sistema incorpora monitorización remota, vía plataforma Sunny Portal, portal del fabricante SMA. En la gráfica, correspondiente al día 06/05/2020, se observa la evolución del consumo de la granja (por encima del eje horizontal) y de la producción fotovoltaica (por debajo del eje horizontal). El color rojo indica el consumo de energía de la red, el verde la energía autoconsumida y el amarillo la energía inyectada a la red. Se comprueba que la opción de autoconsumo con inyección de excedentes a la red aprovecha lo que de otra forma sería un excedente no utilizado por la granja, permitiendo también alcanzar un balance de producción similar o incluso mayor que el consumo total de la granja. Esto tiene como consecuencia que la instalación puede obtener un balance neutro de huella de carbono, en lo relativo a la energía eléctrica.

Gráfica correspondiente al día 06/05/2020. Fuente: Sunny Portal

Con la instalación fotovoltaica, la granja reducirá 33Tm/año sus emisiones de CO2 según factor emisión mix eléctrico español en 2019. Además, obtendrán un ahorro aproximado de 12.500€ anuales y el ahorro eléctrico se aproxima al 50%. El periodo de retorno de la inversión es de 5-6 años. 

Desde Suministros Orduña queremos dar la enhorabuena a Intergia por este proyecto en el que hemos podido formar parte con el suministro de material de primeras marcas, así como en el trabajo conjunto con la ingeniería especializada en instalaciones en el entorno rural para la definición del proyecto. ¡A por el siguiente!