Diseño y viabilidad económica de una instalación fotovoltaica para autoconsumo colectivo de potencia pico 36,45 kWp con almacenamiento de 50 kWh en batería de litio de alta tensión, ubicada en el barrio Marchalenes de Valencia

[ES] El objeto del proyecto es diseñar, optimizar la operación de las alternativas y estudiar la viabilidad económica de un caso práctico de una instalación fotovoltaica conectada a la red para autoconsumo colectivo con capacidad de almacenamiento en batería de litio, ubicada en la azotea de un colegio en el barrio de Marchalenes de Valencia. La primera parte del TFM comprende el diseño y análisis de las diferentes alternativas para la instalación. Debido a las condiciones de contorno, el diseño de la instalación del campo fotovoltaico se divide en dos zonas (Oeste y Este) y para cada una de éstas se analizan 3 alternativas de diseño distintas, lo que en total son 6 alternativas. Los datos mensuales y diarios de irradiancia (global, difusa, directa y cielo despejado), de irradiación (en plano horizontal, en plano inclinado óptimo, en plano inclinado y azimuth de diseño) y de temperatura media son extraídos de PVGIS. Con dichos datos se realizará una estimación de la energía producida y del grado de autoconsumo alcanzado. Seguidamente, se analiza en el mercado actual los distintos tipos de soluciones para cada uno de los componentes y se seleccionan aquellos que se ajustan a las necesidades de las alternativas: placas solares fotovoltaicas, inversores, inversores/cargadores, baterías, estructuras de soporte, sistemas de almacenamiento de energía eléctrica, gestor inteligente de energía y monitorización, consumos inteligentes y enchufes programables, protecciones, cables... Para cada una de las 6 alternativas de forma independiente se simula la optimización de su operación. Se estima la producción de energía eléctrica (diaria, mensual y anual), la potencia instalada a la salida de los inversores y el rendimiento global de la instalación CC/CA, incluyéndose un análisis por separado de las pérdidas: por polvo, por dispersión, por reflectancia, por defecto de fabricación, por sombras generadas entre filas de módulos y por obstáculos, por orientación e inclinación, por la
[EN] The purpose of the project is to design, optimize the operation of the alternatives and study the economic viability of a practical case of a photovoltaic installation connected to the grid for collective self-consumption with lithium battery storage capacity, located on the roof of a school in the Marchalenes neighborhood of Valencia. The first part of the TFM includes the design and analysis of the different alternatives for the installation. Due to the boundary conditions, the design of the photovoltaic field installation is divided into two zones (West and East) and for each one of these, 3 different design alternatives are analyzed, which in total are 6 alternatives. Monthly and daily irradiance data (global, diffuse, direct and clear sky), irradiance (horizontal plane, optimal inclined plane, inclined plane and design azimuth) and mean temperature are extracted from PVGIS. With these data, an estimate of the energy produced and the degree of self-consumption achieved will be made. Next, the different types of solutions for each of the components are analyzed in the current market and those that match the needs of the alternatives are selected: photovoltaic solar panels, inverters, inverters / chargers, batteries, support structures, systems storage of electrical energy, intelligent energy manager and monitoring, intelligent consumption and programmable plugs, protections, cables... For each of the 6 alternatives, the optimization of its operation is simulated independently. The production of electrical energy (daily, monthly and annual), the installed power at the output of the inverters and the overall performance of the DC / AC installation are estimated, including a separate analysis of the losses: due to dust, dispersion, by reflectance, by manufacturing defect, by shadows generated between rows of modules and by obstacles, by orientation and inclination, by cell temperature and losses due to the Joule effect in the wiring. Based on the simulation and