Search

En este escrito se recoge el dimensionado de una instalación fotovoltaica de 31,16 kWp y el de una infraestructura de punto de recarga trifásica de 22 kW para la recarga de dos vehículos eléctricos en una nave industrial. A modo de introducción se menciona la normativa aplicable, enfatizando en la normativa de baja tensión, y en la tecnología de cada una de las instalaciones. Seguidamente se diseñan ambas instalaciones, empezando por la instalación fotovoltaica de 76 paneles fotovoltaicos y siguiendo con la infraestructura para recargar dos vehículos eléctricos de los propietarios de la empresa. Se mencionan los elementos que forman parte de cada instalación, además de profundizar en la parte eléctrica, dimensionando el cableado y protecciones, para acabar presentando los respectivos presupuestos de ambas instalaciones. Los siguientes dos capítulos narran la ejecución de cada una de las instalaciones, exponiendo el proceso administrativo, técnico y operacional, además de las dificultades y los retos que aparecieron durante las instalaciones. El objetivo del redactado, es no quedarse solo en el planteamiento teórico, sino también plasmar lo que supone llevar a la práctica dos instalaciones de baja tensión, mostrando todo su el proceso asociado a la ejecución de éstas. Finalmente, se concluye el escrito con un pequeño estudio medioambiental y las conclusiones del proyecto.

El camí cap a la transformació del sector energètic actual per aconseguir accelerar el progrés cap a un desenvolupament sostenible del sistema sense comprometre el medi ambient, l'economia global ni els ciutadans, és una acció urgent que cal prendre. La pandèmia de COVID-19 ha demostrat les debilitats del sistema existent i ha exposat la pobresa energètica que milers de persones experimenten a tot el món. I la dependència de fonts no renovables per a la producció de l'energia -les quals encareixen l'accés a l'electricitat a causa de la seva escassetat- perpetua aquest problema. Per això, és urgentment necessària la implementació de tecnologies basades en les energies renovables i projectes que cobreixin les necessitats energètiques de la societat de manera sostenible i eficient. Els projectes impulsats per ciutadans, coneguts com a comunitats energètiques, tenen un paper important en la transició cap a sistemes d'energia més nets. Aquest és un concepte que guanya un valuós interès per part de molts experts i que promet ser un nou model de gestió de l'energia. Mitjançant aquesta nova organització, s'anteposen els interessos de la ciutadania fent-los partícips fonamentals del seu funcionament i garantint un sistema energètic més just, distribuït, enfocat a la integració de les energies renovables, respectuós amb el medi ambient i inclusiu. Aquest projecte exposa una dissertació sobre les comunitats energètiques i conclou amb l’estudi de casos pràctics en els quals es realitzarà la gestió de l’energia fotovoltaica generada dins una comunitat energètica. El camino hacia la transformación del sector energético actual para conseguir acelerar el progreso hacia un desarrollo sostenible del sistema sin comprometer al medio ambiente, a la economía global ni a los ciudadanos, es una acción urgente a tomar. La pandemia de COVID-19 ha demostrado las debilidades del sistema existente y ha expuesto la pobreza energética que miles de personas experimentan en todo el mundo. Y la dependencia de fuentes no renovables para la producción de la energía -las cuales encarecen el acceso a la electricidad debido a su escasez- perpetúa este problema. Por ello, es urgentemente necesaria la implementación de tecnologías basadas en las energías renovables y proyectos que cubran las necesidades energéticas de la sociedad de forma sostenible y eficiente. Los proyectos impulsados por ciudadanos, conocidos como comunidades energéticas, desempeñan un papel importante en la transición hacia sistemas de energía más limpios. Este es un concepto que está ganando un valioso interés por parte de muchos expertos y que promete ser un nuevo modelo de gestión de la energía. Mediante esta nueva organización, se anteponen los intereses de la ciudadanía haciéndolos partícipes fundamentales de su funcionamiento y garantizando un sistema energético más justo, distribuido, enfocado en la integración de las energías renovables, respetuoso con el medio ambiente e inclusivo. El presente proyecto expone una disertación sobre las comunidades energéticas y concluye con el estudio de casos prácticos en los cuales se realizará la gestión de la energía fotovoltaica generada dentro de una comunidad energética. The path towards transforming the current energy sector in order to accelerate progress towards sustainable development of the system without compromising the environment, the global economy or citizens, is an urgent action to take. The COVID-19 pandemic has demonstrated the weaknesses of the existing system and exposed the energy poverty that thousands of people experience around the world. And dependence on non-renewable sources for energy production - which make access to electricity more expensive due to its scarcity - perpetuates this problem. Therefore, it is urgently necessary to implement technologies based on renewable energy and projects that meet the energy needs of society in a sustainable and efficient way. Citizen-driven projects, known as energy communities, play an important role in the transition to cleaner energy systems. This is a concept that is gaining valuable interest from many experts and that promises to be a new model of energy management. Through this new organization, the interests of citizens are put first, making them fundamental participants in its operation and guaranteeing a fairer, more distributed energy system, focused on the integration of renewable energies, respectful of the environment and inclusive. This project presents a dissertation on energy communities and concludes with the study of practical cases in which the management of photovoltaic energy generated within an energy community will be carried out. Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles

Aquest projecte de fi de grau és un estudi de viabilitat del reaprofitament i emmagatzematge en forma d’hidrogen de l’excedent elèctric teòric generat a la planta fotovoltaica projectada pel Campus Sud de la Universitat Politècnica de Catalunya. Mitjançant les dades de consum elèctric recollides pels informes SIRENA dels darrers anys als edificis de la UPC i la projecció de generació de la instal·lació fotovoltaica dissenyada, es pretén determinar la viabilitat energètica i econòmica de la introducció de l’hidrogen com a vector energètic al campus. El principi de funcionament de la proposta es basa en l’emmagatzematge d’energia en forma d’hidrogen, obtingut a través de l’electròlisi de l’aigua corrent, per al seu futur ús. L’energia utilitzada en el procés, s’obtindrà de l’excedent elèctric produït per les plaques fotovoltaiques com a alternativa a la venta d’aquest excedent a la xarxa. L’estudi ha partit de les dades simulades per a la planta de generació projectada a l’edifici de FME (Facultat de Matemàtiques i Estadística), per a una posterior distribució a altres escoles del Campus Sud. Un cop obtingudes les corbes de generació horàries de la instal·lació, s’ha fet un anàlisi energètic i econòmic amb l’objectiu de determinar la viabilitat de l’hidrogen com a vector energètic de abastir la demanda de consum del campus en diferents escenaris. Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant

En aquesta memòria s’ha realitzat un estudi de l’estat actual de dues de les tecnologies que es poden implementar en un habitatge unifamiliar amb l’objectiu de poder reduir el seu consum energètic i aconseguir un estalvi econòmic. L’estudi s’ha centrat, concretament, en un habitatge unifamiliar ubicat en un petit poble de Lleida que té la possibilitat d’implementar un sistema d’autoconsum amb captació fotovoltaica utilitzant la teulada de l’edifici i substituint l’actual vehicle privat de combustió per un vehicle totalment elèctric; la qual cosa comportaria la instal·lació d’un equip de recàrrega a l’aparcament del propi edifici. A partir d’analitzar l’estat actual en que es troba la tecnologia i observar els diferents elements que la formen, es pretén posar en pràctica la nova tecnologia en l’habitatge unifamiliar escollint els components adequats per als nostres objectius i, un cop seleccionats, observar el canvi substancial en el consum d’electricitat en termes mediambientals i econòmics. Observades les diferents alternatives s’ha pogut veure com actualment ja existeix la possibilitat d’implementar aquestes tecnologies i poder aconseguir una rendibilitat econòmica en un termini de temps raonable i poder dependre molt menys de l’electricitat que prové de la xarxa elèctrica.

Aquest projecte realitza un anàlisi per realitzar una futura implementació d’una comunitat energètica renovable i avaluar-ne la seva viabilitat en el campus Baix Llobregat de la UPC. Es realitza un estudi del consum actual dels diferents edificis i s’avalua el potencial de generació elèctrica fotovoltaica. Un cop s’obté el consum dels edificis i la generació de les plantes fotovoltaiques proposades es desenvolupa un algoritme per repartir l’energia generada entre els diferents edificis d’estudi, maximitzant l’autoconsum i no cedint aquesta energia a la xarxa elèctrica. També s’avalua els excedents que es poden tenir. Finalment, es realitza un estudi econòmic en el qual es calculen els estalvis que tindrà el campus amb la implementació d’aquestes plantes fotovoltaiques. També es valora la rendibilitat del projecte.

El objetivo de este trabajo es el diseño y control de una instalación de captación solar fotovoltaica para el autoconsumo en un edificio de viviendas multifamiliar

Actualment la Terra es troba a nivells alts dels gasos d’efecte hivernacle i de contaminants, és per això que s’està optant per les energies renovables a l’hora de generar energia. Una d’aquestes alternatives és utilitzar l’energia solar per a generar energia elèctrica. En aquest estudi s’ha volgut estudiar el consum d’aquests tres pavellons per a poder determinar si es podrà abastir tota l’energia consumida a l’ETSEIB mitjançant l’energia produïda per les plaques fotovoltaiques. S’ha basat en la continuació de l’estudi realitzat sobre quin tipus de plaques solars es podrien utilitzar a l’ETSEIB en els pavellons D, E i F, la potència que tindrien, l’angle d’inclinació, etc. En primer lloc, s’han obtingut les dades de generació fotovoltaica a partir de la ubicació on es troba la universitat i la potència de la instal·lació fotovoltaica utilitzant diferents softwares. Aquestes dades de diferents fonts s’han contrastat entre elles per així poder escollir les més adients per l’estudi. S’ha realitzat l’estudi amb la generació mensual, ja que no ha sigut possible obtenir la diària, el qual pot provocar que el projecte sigui menys precís. En segon lloc, s’han analitzat les dades del consum dels pavellons D, E i F on s’han trobat punts anòmals que corregir per a poder obtenir una corba de consum la més precisa possible. Per altra banda, també s’ha fet una comparació de les corbes dels anys 2018 i 2019 per estudiar si hi ha una variació en el consum per pavellons. Una diferència important d’un any respecte a l’altre podria provocar que l’estudi no fos suficientment precís i hi hauria anys on no seria necessari la instal·lació fotovoltaica. S’ha observat com els pavellons D i F es comporten igual d’un any per l’altre. No obstant, en el pavelló E existeix una diferència molt gran en el consum de l’enllumenat que caldrà tenir en compte per a determinar si és factible instal·lar plaques fotovoltaiques. Finalment, s’han comparat les corbes de generació i consum per a cada pavelló i s’ha observat com només en el pavelló F s’obtindrien excedents. Tot i això, en els altres dos pavellons es podria abastir més de la meitat del consum mensual el que suposaria una reducció de les despeses econòmiques en energia elèctrica i una reducció de l’impacte ambiental de l’edifici. Un altre valor afegit és que la inversió es recuperaria en uns 3 o 4 anys a causa de la reducció de les despeses en energia dels pavellons D i E.

L’esgotament del model energètic utilitzat fins avui dia imposa la transició cap a un futur d’energies renovables, que permeti generar l’electricitat necessària per satisfer totes les demandes de la societat i, alhora, sigui respectuós amb el medi ambient. Addicionalment, el concepte de generació distribuïda comença a entrar amb força amb la idea de generar l’electricitat el més a prop possible d’on es consumeixi, evitant així les ineludibles pèrdues derivades del transport, estimades en un 5%. El present projecte té per objectiu estudiar la implantació d’energia solar fotovoltaica en una indústria de mitjana potència situada a l’àrea metropolitana de Barcelona. Posant èmfasi en una dependència de la xarxa el més petita possible, el present projecte és una proposta per suplir més de tres quartes parts de l’energia consumida actualment a la indústria escollida, fent ús de plaques solars i bateries d’emmagatzematge

En aquest projecte s’ha dissenyat la instal·lació elèctrica d’una nau industrial situada al terme municipal de Puig-Reig propietat d’una empresa dedicada a la realització d’instal·lacions tècniques. En aquest recinte s’hi allotgen bàsicament les oficines de l’empresa, un magatzem i una petita zona de treball. S’han previst les necessitats de força i enllumenat determinant les càrregues i estimant la utilització d’aquestes pel disseny de la instal·lació elèctrica i per la realització del perfil de la corba de càrrega. Un cop obtinguda aquesta última s’han contemplat les diferents possibilitats d’autosuficiència energètica de la nau. S’ha elegit com a opció d’autosuficiència l’energia solar fotovoltaica i s’ha realitzat el dimensionat i un estudi econòmic per a dos escenaris; l’autosuficiència energètica total amb una instal·lació solar fotovoltaica aïllada de la xarxa i la incorporació d’una instal·lació fotovoltaica per tal de suplir una part de la demanda energètica amb la finalitat de determinar quina és més rentable econòmicament.

Las plantas fotovoltaicas de elevada potencia están formadas por una repetición de agrupaciones de módulos fotovoltaicos de características similares conectados entre sí en constante monitorización. Esto permite deducir que cuando una de estas agrupaciones de módulos tiene un fallo, es probable que se comporte de forma distinta a las otras resultando en unas variables eléctricas atípicas. Aprovechando esta redundancia y la capacidad de los inversores de monitorizar las variables de tensión y corriente de cada agrupación de módulos, se ha desarrollado un algoritmo de detección de fallos por comparación basado en métodos de detección de anomalías. Con este método, se agrupan las variables de tensión y corriente con valores similares en unos clúster permitiendo establecer unos valores de referencia y aislar los puntos anómalos detectando un fallo cuando la frecuencia de anomalías supera cierto límite. A partir de los residuales generados por el algoritmo de detección, un algoritmo de identificación basado en la red de Bayes proporciona una serie de diagnósticos ordenados por probabilidades. Los resultados indican que el algoritmo desarrollado es capaz de detectar y diagnosticar fallos con significativa eficacia y precisión y que, de forma contraria a la mayoría de algoritmos encontrados en la literatura que se basan en modelos, depende en menor medida de las variables de irradiancia y temperatura medidas por sensores externos.

In this thesis it have been explained the problems that the electric distribution companies in Spain have to plan and operate their power networks, having no detailed measurements of instant active power of a large number of non-programmable generators connected to them. The main objective is to reduce errors and difficulties that this lack of information generates. It has been analyzed the specific case of photovoltaic generators (PV), representing at the end of 2011, a 94.6 % of the special regime generators connected to the power networks in Spain, and have an average power of 72 kW per plant at the end of 2011. This means that are mainly connected to the distribution network, so we study the specific issues regarding the planning of the distribution network. It is defined that prediction models of solar irradiance are divided into parametric and decomposition. The ASHRAE parametric model prediction of solar irradiance is described, checking that its instant error levels are not negligible when compared with real data, since it does not include components that provide greater instant solar irradiance variability, such as atmospheric phenomena. It has been described a model based on the usability for the prediction of instantaneous power of PV generation, which is based on an hourly rate of sunlight (Kt) to transfer the extraterrestrial solar irradiation to a horizontal surface on Earth ¿s surface. It has been seen that the definition of the statistical function that defines Kt, makes the difference between the different models based on usability. It has been developed a proposed solution, which allows the development of models using predictors measured at the Earth¿s s urface, which incorporate the variability of atmos pheric phenomena. It has been evaluated the available data for the distribution companies, as well as specified the conditions necessary to develop specific models to be applied in distribution network planning. The proposed solution consists in a systematic methodology for developing models, based on historical data, which provides a response to a wide range of applications for distribution network analysis. It has been shown that the geographic scope of validity of the developed models exceeds the average needs for distribution network planning. It have been developed three case studies, where application of the methodology has been developed, based on real data of a distribution network in the province of Lleida, Spain. Also, it has been found that the models needed for photovoltaic plants with solar follower are different from those needed for photovoltaic plants without follower, because they need to be developed from different predictors. Contributions have been developed based on examples of application of the developed models to network analysis, based on another set of real data from the distribution network in Lleida, corresponding to a medium voltage line (25 kV). Based on this example it have been described the possible options when applying the methodology, as well as several different situations, drawing conclusions. Furthermore, it have been evaluated the possible seasonality of the models, and therefore, the contribution that would get from the development of specific models for each quarter, against the development of a single model for the prediction of the whole year. Barcelon, Mediante la presente tesis se ha planteado la problemática existente en las empresas de distribución en España, que han de planificar y operar sus redes eléctricas sin disponer de medidas de potencia activa instantánea de un alto número de generadores fotovoltaicos conectados a las mismas, con el objetivo principal de reducir los posibles errores y dificultades que dicha falta de información genera. Se ha estudiado el caso concreto de los generadores fotovoltaicos, que representan al cierre del año 2011 el 94,6% de los generadores en régimen especial conectados en las redes eléctricas en España, y que al contar con una potencia media por instalación de 72 kW al cierre del año 2011, están mayoritariamente conectados a la red de distribución, por lo que se estudian las problemáticas especificas en cuanto a la planificación de dicha red. Con el fin de predecir la producción fotovoltaica de una forma indirecta, ya que no se dispone de la totalidad de los datos necesarios directamente, se precisan modelos basados en los predictores disponibles, como la irradiancia solar. Se ha definido que los modelos de predicción de la irradiancia solar se dividen en paramétricos y de descomposición. Se ha descrito el modelo paramétrico ASHRAE de predicción de la irradiancia solar, comprobando que obtiene unos niveles de error que no son despreciables al compararlos con datos reales, dado que no incorpora los componentes que aportan mayor variabilidad a dicha irradiancia solar instantánea, como son los fenómenos atmosféricos. Se ha descrito un modelo de descomposición basado en la utilizabilidad, para la predicción de la potencia instantánea de generación de una planta fotovoltaica, que se basa en un índice horario de claridad solar (Kt) para trasladar la irradiación solar extraterrestre a una superficie horizontal en la superficie terrestre. Se ha podido ver que es la definición de la función estadística que define a Kt, lo que marca la diferencia entre los diferentes modelos basados en la utilizabilidad. Por tanto, los modelos existentes o bien no consideran los fenómenos que tienen lugar en la superficie terrestre, o bien los consideran de forma estadística para largos períodos. Se ha desarrollado una propuesta de solución que permite el desarrollo de modelos utilizando predictores medidos en la superficie terrestre, los cuales incorporan la variabilidad de los fenómenos atmosféricos. Se incorpora en la elaboración de dicha solución la evaluación de los datos disponibles en el entorno de las compañías distribuidoras, así como la especificación de los condicionantes necesarios en el modelado especifico a desarrollar para su utilización en la planificación de la red de distribución. La propuesta de solución consiste en una metodología sistemática de desarrollo de modelos, a partir del tratamiento estadístico de datos reales históricos, que permite dar una respuesta a una amplia gama de aplicaciones de análisis de la red de distribución. Se ha demostrado que el ámbito geográfico de validez de los modelos supera ampliamente las necesidades medias específicas para su utilización en la planificación de la red de distribución. Se han desarrollado ejemplos reales de aplicación de la metodología desarrollada, basados en datos reales de la red de distribución en la provincia de Lleida, en España. Con ellos se ha podido comprobar que los modelos necesarios para plantas fotovoltaicas con seguidor son diferentes de los necesarios para plantas fotovoltaicas sin seguidor, pues necesitan desarrollarse a partir de predictores diferentes. Se han desarrollado aportaciones en base a ejemplos de aplicación de los modelos desarrollados al análisis de red, basados en otra serie de datos reales de la red de distribución en Lleida, correspondientes a una línea de distribución en media tensión (25 kV). En base a dicho ejemplo se han descrito las posibles opciones a la hora de la aplicación de la metodología, así como se han analizado diversas casuísticas que se pueden presentar, extrayendo conclusiones. Así mismo, se ha evaluado la posible estacionalidad de los modelos, y por tanto, la aportación que conllevaría el desarrollo de modelos específicos para cada trimestre del año, frente al desarrollo de un único modelo para la predicción de todo el año. También se han presentado ejemplos de aplicación de los modelos a la resolución de un caso mediante un flujo de cargas.

Com bé s’especifica en el títol, aquest projecte intentarà esbrinar quin pot ser l’impacte de la generació fotovoltaica a la xarxa elèctrica. Per entrar en antecedents es realitzarà el disseny de una instal·lació fotovoltaica fictícia. Seguidament es farà un estudi general de l’impacte que poden originar aquest tipus de instal·lacions a la xarxa. Per tal de dur a terme el disseny de la instal·lació es seguiran els passos habituals. Primer de tot es farà un estudi climàtic de la zona on s’ubicarà. Tot seguit es determinaran les característiques bàsiques de la instal·lació així com també els elements que la conformaran. Finalment es farà un estimació tant de la producció energètica com dels ingressos deguts a la venda d’aquesta energia produïda. El fet de fer un estudi de l’impacte és anar un pas més enllà del disseny en sí de la instal·lació. Utilitzant un software adequat a les necessitats del projecte, es duran a terme un seguit de simulacions amb la finalitat de demostrar els efectes a la xarxa produïts per aquest tipus de instal·lacions. Per acabar es farà un estudi econòmic del total del projecte així com, també, es donaran les conclusions extretes a l’hora de realitzar aquest projecte.

En aquest projecte es busca fer un estudi de flux de carrega de la xarxa en estat estacionari, des de una generació d’energia solar fotovoltaica. En l’estudi s’estudiarà les variacions de tensió en cadascun de les fases quan variem la potencia de demanda per la xarxa. En col·laboració amb l’ONG Misión y Desarrollo para Goundi, el Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos de la Universidad Politécnica de Cataluña (CITCEA-UPC) projecta iniciar electrificació de la zona mitjançant energies renovables. Mitjançant uns motors es vol alimentar les diverses carregues que engloben l’hospital de la zona.