TRABAJO DE FIN DE GRADO ABASTECIMIENTO ENERGTICO DE

TRABAJO DE FIN DE GRADO ABASTECIMIENTO ENERGÉTICO DE UNA VIVIENDA AISLADA DE LA RED Autor: Francisco Carlos Palma Tomás Director: Antonio Fayos Alvarez

ÍNDICE 1. OBJETIVO 2. CONDICIONES INICIALES 3. INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA 4. INSTALACIÓN EÓLICA 5. INSTALACIÓN MIXTA FOTOVOLTAICA - EÓLICA 6. DATOS OBTENIDOS 7. COSTES 8. CONCLUSIONES

1. OBJETIVO • Dimensionar una instalación capaz de abastecer energéticamente una vivienda aislada de la red eléctrica • Mediante los datos obtenidos poder comparar económica y técnicamente varios tipos de instalaciones pudiendo elegir la más adecuada

2. CONDICIONES INICIALES • Vivienda de nueva construcción ubicada en Alcoy • Potencia máxima instantánea demandada: 5 k. W Consumo (k. Wh/día) Consumo (k. Wh/mes) Enero 11, 25 348, 75 Febrero 10, 8 302, 4 Marzo 10, 35 320, 85 Abril 9, 9 297 Mayo 9 279 Junio 7, 2 216 Julio 7, 65 237, 15 Agosto 8, 1 251, 1 Septiembre 9 270 Octubre 9, 9 306, 9 Noviembre 10, 35 310, 5 Diciembre 10, 8 334, 8 400 Consumos mensuales 350 Energía (k. Wh) Mes 300 250 200 150 100 Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.

3. INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA: ELEMENTOS DE LA INSTALACIÓN • Paneles fotovoltaicos • Regulador • Inversor • Baterías

3. INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA: PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

3. INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA: PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

3. INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA: PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

3. INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA: NÚMERO DE PANELES INCLINACIÓN ÓPTIMA Mes Radiación (k. Wh/m 2/mes) inclinación 35⁰ INCLINACIÓN MIXTA Mes Radiación (k. Wh/m 2/mes) Inclinación(⁰) Enero 124, 62 Enero 145, 39 60 Febrero 133, 28 Febrero 144, 48 60 Marzo 177, 32 Marzo 174, 84 60 Abril 177, 94 Abril 178, 87 15 Mayo 195, 3 Mayo 206, 77 15 Junio 209, 87 Junio 227, 85 15 Julio 219, 48 Julio 236, 84 15 Agosto 204, 91 Agosto 209, 87 15 Septiembre 174, 84 Septiembre 168, 98 15 Octubre 155, 93 Octubre 164, 92 60 Noviembre 121, 8 Noviembre 138 60 Diciembre 112, 53 Diciembre 133, 3 60 TOTAL 2007, 82 TOTAL 2130, 11

4. INSTALACIÓN EÓLICA: ELEMENTOS DE LA INSTALACIÓN • Aerogenerador • Baterías • Regulador • Inversor

4. INSTALACIÓN EÓLICA: MÉTODO DE CÁLCULO

4. INSTALACIÓN EÓLICA: MÉTODO DE CÁLCULO

4. INSTALACIÓN EÓLICA: MÉTODO DE CÁLCULO

4. INSTALACIÓN EÓLICA: NÚMERO DE AEROGENERADORES • Se realizan los cálculos para dos aerogeneradores P NOMINAL AEROGENERADORES A (k. W) NECESARIOS INSTALAR Air 35 2000 2 1, 26 2 Air 35 1000 1 1, 21 2 AEROGENERADOR

4. INSTALACIÓN EÓLICA: CURVAS DE POTENCIA 0 0, 5 1 1, 5 2 2, 5 3 3, 5 4 4, 5 5 5, 5 6 6, 5 7 7, 5 8 8, 5 9 9, 5 10 10, 5 11 11, 5 12 12, 5 13 13, 5 14 NUMERO DE HORAS 0, 00 109, 66 215, 22 312, 82 399, 10 471, 38 527, 79 567, 35 589, 94 596, 29 587, 81 566, 48 534, 63 494, 80 449, 53 401, 22 352, 06 303, 86 258, 08 215, 78 177, 67 144, 09 115, 14 90, 66 70, 36 53, 83 40, 60 30, 20 22, 15 Curva de potencia 3500 3250 3000 2750 Potencia generada (W) VELOCIDAD 2500 2250 2000 1750 Aero. 2 k. W 1500 Aero. 1 k. W 1250 1000 750 500 250 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Velocidad del viento (m/s) 20 22 24

5. INSTALACIÓN MIXTA FOTOVOLTAICA - EÓLICA • Cada una de las partes calculada para aportar el 50% de la energía • Mismo procedimiento de calculo para cada una de las partes

6. DATOS OBTENIDOS ELEMENTO Paneles fotovoltaicos Aerogeneradores Días de necesarios autonomía INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA EÓLICA MIXTA 18 - 10 - 2 1 5 5 3

7. COSTES DE LA INSLATACIÓN FOTOVOLTAICA Equipo Unidades Coste p. u. (€) Coste total (€) Módulo policristalino 250 W - JKM 250 P-60 (EU) - JINKO 18 206 3708 Estructura regulable 18 45 810 Controlador de carga MPPT 150/85 1 800 Inversor Phoenix 48/5000 - VICTRON 1 1837 12 RES OPz. S 1905 (precio por vaso de 2 V) 24 351 8424 Subtotal (85%) 15580 Mano de obra (5%) 917 Material vario y otros costes (2%) 367 Beneficios e instalación (8%) 1466 Total 18330 Total con IVA (21%) 22179 Paneles 5% 4% 2% 8% Regulador 20% Inversor Baterías 3% 10% 46% Estructura Mano de obra Mat. Vario Beneficio

7. COSTES DE LA INSLATACIÓN EÓLICA Equipo Unidades Coste p. u. (€) Coste total (€) Aerogenerador air 32 1000 2 1939 3878 Controlador de carga TRISTAR 60 A 2 216 432 Inversor Phoenix 48/5000 - VICTRON 1 1837 12 RES OPz. S 1905 (precio por vaso de 2 V) 24 351 8424 Subtotal (80%) 14571 Mano de obra (5%) 911 Material vario (5%) 911 Beneficios e instalación (10%) 1822 Total con IVA (21%) 18213 22040 Aerogen. 5% 5% 10% Regulador 21% Inversor Baterías 3% Mano de obra 10% Mat. vario 46% Beneficio

7. COSTES DE LA INSLATACIÓN MIXTA Equipo Unidades Coste p. u. (€) Coste total (€) Módulo policristalino 250 W - JKM 250 P-60 (EU) - JINKO 10 2060 Aerogenerador air 32 1000 1 1939 Estructura regulable 10 45 450 Controlador de carga TRISTAR 60 A 2 216 432 Inversor Phoenix 48/5000 - VICTRON 1 1837 7 RES OPz. S 1230 (precio por vaso de 2 V) 24 246 5904 Subtotal (80%) 12622 Mano de obra (5%) 788 Material vario (5%) 788 Beneficios e instalación (10%) 1577 Total 15777 Total con IVA (21%) 19090 5% 3% 10% Aerogen. 12% Paneles fotov. Regulador 5% 3% Inversor Baterías 3% 37% 12% Mano de obra Mat. vario Estructura Beneficio

7. COSTES. COMPARACIÓN CON UNA LÍNEA AÉREA 140000 LA 0 km LA 5 km LA 10 km LA 15 km Inst. eol. Inst. mixta Inst. fotov. 120000 100000 Coste (€) 80000 60000 40000 20000 0 0 5 10 15 20 25 30 Tiempo (años) 35 40

8. CONCLUSIONES • En pocasiones este tipo de instalaciones son más rentables que conectarse a la red eléctrica • Utilizar instalaciones fotovoltaicas con inclinación variables • Un aerogenerador de más potencia nominal no tiene por que producir más energía • La mejor opción es la instalación mixta: • Es más barata • Es más fiable debido a que obtiene la energía a través de varios recursos garantizando la continuidad del suministro

Gracias por su atención Autor: Francisco Carlos Palma Tomás Director: Antonio Fayos Álvarez