Estudio y contraste de un parque solar fotovoltaico real, frente a un modelo teórico

El presente Trabajo Fin de Grado analiza los resultados de producción de un parque solar fotovoltaico de conexión a red, emplazado en la Partida de Els Anolls – Ulldecona (Tarragona, Cataluña, España), y los contrasta con aquellos resultados de producción obtenidos a partir de un modelo teórico (SoL). Dado que el parque está dividido en 28 parcelas de 100kWn, el presente trabajo encuentra relación y explicación de por qué la producción entre parcelas es heterogénea. Analiza si factores como la situación de las parcelas dentro del parque, el inversor conectado a cada una, la cercanía de cada parcela a su inversor… son factores concluyentes que afecten positivamente o negativamente a la producción de las mismas. El modelo SoL obtendrá una producción referencia para una parcela genérica de 100kWn, que luego será comparada y contrastada con las producciones individuales de las parcelas reales. Para ello, es importante la introducción de una serie de conceptos fundamentales, los cuales servirán de colchón para el correcto entendimiento del caso a estudiar. Inicialmente, se introduce el concepto de energía solar fotovoltaica. Se abordará, desde la razón y explicación de la misma hasta el Sol como principal fuente de energía con todos sus parámetros físicos y geométricos, pasando por la situación de este tipo de energía nacional e internacional. A continuación, este trabajo se centrará y hará distinción en los sistemas fotovoltaicos de conexión a red. Se describe, tanto el proceso físico implicado en la transformación de energía solar en energía eléctrica como todos los elementos relacionados con este tipo de instalaciones; células solares, paneles, estructura… Este trabajo hace un especial hincapié en las pérdidas fotovoltaicas. Aquellos factores que pueden hacer que una instalación no esté trabajando al 100% de su rendimiento. El porqué de este hincapié, recae en la importancia de esto a la hora de realizar el estudio del parque en cuestión. Ciertos factores afectarán de la misma manera a toda parcela del parque, pero otros afectarán de diferente manera siendo determinantes en la producción parcelaria. Mas adelante, se realizará una descripción del modelo teórico; ecuaciones utilizadas, validez del mismo… Así, se podrá justificar el uso del modelo para realizar un contraste valido y consecuentemente, para que las conclusiones obtenidas tengan toda su validez. Finalmente, se explicarán y se presentarán los resultados gráficamente y mediante tablas, para hacer mas fácil su comprensión al lector. En está parte se obtendrán y remarcarán todas las conclusiones obtenidas. Se incluirán como anexos; planos del parque solar y datos técnicos de los componentes... The present Final Degree project analyses the production results from a solar photovoltaic system established in Partida de Els Anolls – Ulldecona (Tarragona, Cataluña, Spain), and contrasts them with those obtained from a theoretical model (SoL). Given the PV generation system is subdivided into 28 different parcels, each with a nominal production of 100kWn, this project finds relation and reason for the heterogeneity between the production of each parcel. It analyses if factors as the situation of the parcel inside the power station, the type of inverter connected to the respective parcel, the distance from the parcel to the inverter… significantly affect their respective production. The SoL model will obtain a reference production for a generic 100kWn parcel that will then be compared and contrasted with the rest of individual real productions. For this, it’s important the introduction of a series of fundamental concepts, that will then serve as backup for the correct understanding of the case to study. Firstly, the concept of solar photovoltaic energy is introduced. Concepts such as: the reason of this type of energy, the Sun as the main source of energy with all its physical and geometrical parameters, the national and international situation of this type of energy… will be addressed in order for the reader to better understand the upcoming analysis. Then, this project will deeply get into PV grid connection systems focussing in items such as the physical process involved and all the elements associated with it: solar cells, panels, structure… Moreover, this project makes a special mention on losses. Issues, that will stop the system from producing at its full potential. This mention is produced as a consequence of the importance of these issues at the time of considering why is the production different between parcels. Whereas, some parcels will be equally affected by certain type of losses, other will be more affected by a certain type than others, making these determinant for the correct outcome of the parcel. Furthermore, the theoretical model SoL will be described; equations, its validity… Doing this, the use of the model will be justified in order for a valid contrast to be done. Consequently, conclusions drawn out will be completely valid. Finally, the results will be explained and presented with the aid of graphics and tables in order to make it easier for the reader to understand them and their context. Here, all the conclusions will be obtained an explained. It will be included as annexes; plans of the power plant, technical data related with the components… Ingeniería en Tecnologías Industriales