Grado en Ingeniería de la Energía (UMA/USE)

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Modernización de módulos en una planta fotovoltaica
(2025) Verdugo Boada, Sergio; Zarco Periñán, Pedro Javier; Ingeniería Eléctrica
El presente documento tiene el fin de proporcionar una guía técnica para la modernización adecuada de módulos fotovoltaicos en plantas solares fotovoltaicas, apoyándose en un caso práctico real donde se analizan cuatro modelos diferentes de módulos que fueron implementados en una planta solar debido a que los módulos existentes quedaron obsoletos, situación cada vez más frecuente debido a la longevidad de varias plantas fotovoltaicas en España. El objetivo principal es identificar posibles errores de dimensionamiento y determinar la compatibilidad técnica de los equipos existentes con los nuevos módulos propuestos, a fin de que únicamente sea necesaria la sustitución de los módulos y ningún equipo adicional, evitando así costos innecesarios y garantizando la continuidad operativa. Se expondrán diferentes causas de la degradación y fallos de los módulos en plantas fotovoltaicas, incluyendo el problema de la planta de ejemplo. Se parte de la hipótesis de que los modelos analizados no deben cumplir con los criterios eléctricos necesarios para un correcto funcionamiento, lo que puede afectar tanto la eficiencia energética como la seguridad de la planta fotovoltaica. Para llevar a cabo esta evaluación, se emplean técnicas de análisis eléctrico, que incluyen cálculos detallados de caída de tensión, determinación de corrientes máximas admisibles y evaluación de compatibilidad con inversores y sistemas de protección eléctrica, además de la compatibilidad mecánica. Estas técnicas se aplican con base en normativas vigentes y buenas prácticas del sector renovable, asegurando un enfoque riguroso y profesional. Los resultados obtenidos permiten establecer recomendaciones claras para la repotenciación o sustitución de módulos, optimizando la producción energética y garantizando la fiabilidad del sistema. Además, se analizarán pruebas realizadas en campo directamente sobre las soluciones implementadas en la planta de ejemplo, para poder ser comparadas con los resultados teóricos.
Estudio de implantación de una planta fotovoltaica en el término municipal de Badajoz
(2025) Suárez Casado, Javier; Serrano-González, Javier; Ingeniería Eléctrica
El presente Trabajo Fin de Grado tiene como objetivo analizar la viabilidad técnica, económica y ambiental de una planta solar fotovoltaica de 4,99 MW ubicada en el término municipal de Badajoz, considerando además la integración de un sistema de almacenamiento mediante baterías. En primer lugar, se realiza un estudio previo del emplazamiento, analizando las características del terreno, su orografía, las posibles afecciones ambientales y el punto de conexión a red, garantizando el cumplimiento del marco normativo vigente. Posteriormente, se diseña la planta mediante herramientas de simulación como PVsyst y PVcase, evaluando distintas configuraciones con diferentes ratios de sobredimensionamiento entre la potencia instalada y la nominal del inversor. Los resultados técnicos muestran que la configuración con ratio 1.5 proporciona la mayor producción específica, con un rendimiento global del 70 %, manteniendo la viabilidad estructural y operativa de la planta. Además, se estudia la incorporación de un sistema de almacenamiento basado en baterías de ion-litio, evaluando su influencia sobre la producción y la rentabilidad. El estudio económico, desarrollado a partir de los indicadores financieros VAN y TIR, confirma que las configuraciones sin almacenamiento resultan actualmente más rentables, destacando la de ratio 1.5 con un VAN de 2,63 M€ y una TIR del 15,5 %. Por el contrario, las configuraciones con baterías presentan menores retornos, siendo su incorporación recomendable únicamente en escenarios con mayor volatilidad del precio eléctrico o incentivos específicos. En conclusión, el proyecto demuestra la viabilidad técnica, económica y ambiental de la planta propuesta, subrayando el papel estratégico de la energía solar fotovoltaica como motor de la transición energética y la descarbonización en España.
Anteproyecto de una central termosolar de receptor central basada en un ciclo Brayton de CO2 supercrítico
(2025) Rodríguez Cadena, Nuria; Vélez Godiño, José Antonio; Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería
A lo largo de la presente memoria se ha hecho un análisis tecno-económico sobre la viabilidad del uso de CO2 supercrítico en plantas termosolares de receptor central. Como se explicará en capítulos posteriores, emplear este fluido de trabajo podría conllevar importantes mejoras de eficiencia y prestaciones, aumentando la rentabilidad de plantas de este tipo. Cada vez se hace más evidente la necesidad de desarrollar tecnologías que permitan explotar energías limpias a gran escala, compitiendo frente las fuentes convencionales, menos respetuosas con el medio. De esta manera, ha sido necesario analizar el estado del arte previo, permitiendo comprender el punto de partida de esta tecnología y sus virtudes y puntos a mejorar frente el resto de tecnologías termosolares. Asimismo, se ha destacado el atractivo derivado del uso del CO2 en estado supercrítico, ya que es el punto central del objeto de este anteproyecto. Una vez comprendida la teoría en la que se basa esta tecnología, se ha procedido con el diseño preliminar de la planta, abarcando desde aspectos tecnológicos como la ingeniería de proceso o el diagrama unifilar, hasta aspectos económicos, como el presupuesto.
Anteproyecto de un de ciclo combinado integrado con energía termosolar.
(2025) Ferrero Castillo, Álvaro; Vélez Godiño, José Antonio; Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería
En este documento se presenta el anteproyecto de una central de ciclo combinado, constituida por dos turbinas de gas y una turbina de vapor, hibridada con un sistema de energía termosolar de torre integrado en el ciclo de baja. El objetivo es evaluar, desde una perspectiva técnica y económica, la viabilidad de este tipo de plantas de potencia, capaces de suministrar energía eléctrica de forma estable, eficiente y, sobre todo, respetuosa con el medio ambiente. El desarrollo del anteproyecto parte de una serie de requisitos de diseño que establecen las condiciones base en aspectos como el emplazamiento de la planta, la potencia máxima del ciclo, la filosofía de operación, así como el presupuesto y la rentabilidad mínima exigida. Para la evaluación técnica se ha realizado el análisis del emplazamiento del lugar, para ver si el terreno recogía las condiciones geotécnicas adecuadas y la climatología permitía que una planta de potencia de estas condiciones trabajase en condiciones óptimas. A continuación, se presenta el prediseño del ciclo de potencia, en el cual, a partir de la configuración previamente establecida, se determinan las principales características del sistema y las condiciones de operación asociadas a cada modo de funcionamiento. En el “Modo solar”, el recurso solar disponible es suficiente para cubrir las demandas térmicas del ciclo, sustituyendo la aportación de una de las turbinas de gas; mientras que en el “Modo noche”, ante una insufciente de radiación solar, la planta opera con ambas turbinas de gas. Una vez desarrollado el ciclo de potencia, se procede al dimensionamiento de los principales equipos de la planta, éstos son: bombas, turbinas, aerocondensador, intercambiadores de calor, campo solar y receptor solar. Así también, se procede a la definición de los sistemas auxiliares que componen la planta y aseguran un óptimo y correcto funcionamiento de la misma. Para completar el aspecto técnico de la planta, se realiza un análisis del sistema eléctrico, definiendo las cargas principales y desarrollando un estudio de los niveles de tensión asociados a la generación y distribución de energía eléctrica. Dicho estudio se lleva a cabo en función de las características de las cargas y de los requisitos impuestos por la subestación de conexión, garantizando así una integración segura y eficiente del sistema eléctrico en la red. Una vez completado el ámbito técnico, y con todos los datos recopilados, se lleva a cabo un análisis económico-financiero de la viabilidad de la planta, evaluando parámetros clave como el Valor Actual Neto (VAN), la Tasa Interna de Retorno (TIR) y el Coste Nivelado de la Energía (LCOE). Estos indicadores permiten valorar la rentabilidad y competitividad del sistema propuesto en comparación con otras tecnologías de generación eléctrica.
Anteproyecto de una planta de potencia basada en la hibridación biomasa+termosolar
(2025) Algaba Cid, José María; Vélez Godiño, José Antonio; Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería
La transición energética como estrategia principal para combatir el cambio climático y el cumplimiento del Pacto Verde Europeo como compromiso con el Acuerdo de París demanda sistemas de generación renovable, que además garanticen firmeza en la red y sean gestionables. La hibridación de plantas termosolares con biomasa surge como una solución que permita garantizar la gestionabilidad del sistema, operar como central de carga/base y reducir el impacto ambiental mediante el aprovechamiento del emplazamiento. El presente Trabajo Fin de Grado tiene como objetivo el desarrollo de un anteproyecto de una planta de potencia basada en la hibridación termosolar+biomasa, analizando su viabilidad técnica y económica. Se ha realizado un estudio del estado del arte de ambas tecnologías y de sus posibles configuraciones híbridas, seleccionando la combinación receptor central con sales fundidas y caldera de biomasa con orujillo seco como combustible debido a su mayor grado de madurez tecnológica y eficiencia operativa. Se incluye la selección del emplazamiento en Montemayor (Córdoba) basado en el análisis del recurso solar y la biomasa, el dimensionamiento de los principales bloques (campo solar, caldera y ciclo de potencia) y la simulación de la operación anual. El diseño contempla un Ciclo de Rankine regenerativo con tres extracciones, alcanzando un rendimiento del 35.4%, una potencia neta nominal de 14.29 MW y un factor de capacidad del 92,5%. Asimismo, el análsis económico revela que la planta es viable en el contexto actual, con una inversión (CAPEX) de 66.24 M€, un VAN de 19.4 M€ y una TIR de 10.65%. En conclusión, el proyecto demuestra la viabilidad técnica y económica de la hibridación termosolar-biomasa como una alternativa renovable prometedora.
Rehabilitación energética de colegio de primaria: Análisis técnico-económico de medidas convencionales e innovadoras
(2025) Nogales Carozo, Marta; Palomo Amores, Teresa Rocío; Ingeniería Energética
En el proyecto se ha tratado la eficiencia energética en los edificios. Para ello se ha elegido un edificio de nueva planta, en específico un colegio de primaria en Madrid, España. En primer lugar, se ha planteado un caso inicial del edificio escogido eligiendo su geometría, los materiales empleados para su construcción, los distintos horarios de funcionamiento, así como los equipos utilizados para su acondicionamiento. Se ha utilizado para establecer todo el caso base, y el grueso del proyecto, el software Herramienta Líder-Calener (HULC) que además de proporcionar datos de demandas y consumos, emite un certificado energético para el edificio. Tras establecer el caso inicial se han planteado distintas mejoras para el edificio de forma que este sea más eficiente en el plano energético, estas mejoras incluyen aplicaciones en las transmitancias, ACH, el control solar y la ventilación nocturna. Se escoge un caso óptimo que implemente algunas de las mejoras mencionadas y que balancee la eficiencia energética y la inversión económica que acarrearía llevar a cabo dichas mejoras en el edificio, esto último a través de un análisis del coste de ciclo de vida, siempre cumpliendo con el Documento Básico HE0, HE1 y HE3 del Código Técnico de la Edificación. Por último, se ha estudiado la implementación de capacidades adicionales que hagan que el edificio consuma la menor energía posible y de la forma más eficiente, con la mirada centrada en la fachada ventilada.
Evaluación Técnica y Financiera de un Proyecto de Energía Renovable: Parque Eólico en Manilva y Casares
(2025) Moreno Rodríguez, Elvira; Serrano-González, Javier; Ingeniería Eléctrica
El presente trabajo de fin de grado tiene como objetivo principal el estudio de la viabilidad técnica y económica de un proyecto de parque eólico de 20 MW, localizado en los municipios de Manilva y Casares. La investigación se enfoca en determinar la factibilidad del proyecto y su implementación real, considerando aspectos de ingeniería y financieros. La metodología técnica se basa en una evaluación integral del emplazamiento, abarcando la caracterización del terreno y el análisis del recurso eólico, procediendo a la selección del modelo óptimo para la generación y al diseño de la infraestructura necesaria para la producción y evacuación de energía a la red. En el plano económico, se emplea la técnica de descuento de flujos de caja para calcular parámetros indicadores clave como el Valor Actual Neto (VAN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR), evaluando la rentabilidad del proyecto bajo distintos escenarios de financiación. El estudio concluye que el proyecto es una inversión sólida y viable, alineada con los objetivos de descarbonización y las regulaciones europeas actuales.
Herramienta docente para simular pequeñas plantas nucleares con procesos de desalinización por recuperación de calor
(2025) Jiménez Muñoz, Manuel Jesús; Sanchez Martinez, Gonzalo; Ingeniería Energética
Hoy en día, el agua potable es un recurso vital para el avance de la sociedad. En un mundo con una población cada vez mayor y un mayor consumo de agua, es necesario aportar soluciones para que esto no desemboque en una catástrofe social. En este documento se desarrolla un método innovador para producir agua potable: utilizar un SMR (Small Modular Reactor) en una central nuclear de menor potencia que una central típica y ponerle una planta desaladora MED que funcione a baja temperatura en la primera extracción de la turbina de baja presión. Esto se ha desarrollado como una herramienta dentro del entorno de Excel con el complemento de CoolProp. El objetivo de ésta no es solamente ser útil para el estudio y la simulación de esta alternativa, sino también para que sea útil en el futuro, permitiendo que los alumnos puedan comprender los ciclos de potencia y cómo afecta la variación de los parámetros de entrada a los resultados, ya que funciona como planta nuclear con desalación y sin desalación.
Estudio de instalación fotovoltaica con almacenamiento en hidrógeno en industria vinícola
(2025) Herrera Pavón, Rosario; Pino Lucena, Francisco Javier; Ingeniería Energética
Este proyecto estudia la integración de energías renovables en la industria vinícola, analizando la viabilidad técnica y económica de una microrred basada en energía fotovoltaica con almacenamiento en forma de hidrógeno. El estudio se centra en la caracterización del proceso productivo de una bodega y en la elaboración de un perfil de demanda energética, con el fin de diseñar un sistema capaz de cubrir sus necesidades de forma sostenible y con un alto grado de autosuficiencia. Para ello, se ha desarrollado un modelo que contempla la generación de electricidad mediante paneles solares, el consumo directo en la bodega, el almacenamiento del excedente en forma de hidrógeno mediante electrólisis, y su posterior aprovechamiento a través de una pila de combustible. Además, se incluyen consideraciones técnicas como la eficiencia de los equipos, la capacidad de almacenamiento y los umbrales de operación. El trabajo también incorpora un análisis económico que tiene en cuenta los costes de inversión, operación y mantenimiento, así como las reposiciones de equipos a lo largo de la vida útil del sistema. Finalmente, se plantea un análisis de sensibilidad que permite explorar distintas configuraciones y evaluar la robustez del sistema ante variaciones en los parámetros clave. Con ello, esta investigación contribuye al debate sobre la aplicación de tecnologías renovables e innovadoras en el sector agroindustrial, poniendo de relieve cómo la combinación de energía solar y almacenamiento en hidrógeno puede ofrecer una alternativa sostenible para los sistemas energéticos del futuro.
Estudio de alternativas energéticas de vivienda unifamiliar en Sevilla
(2025) Pavón Romero, Guillermo; Guerrero Delgado, María del Carmen; Ingeniería Energética
El presente Trabajo Fin de Grado se centra en el estudio energético de una vivienda unifamiliar aislada ubicada en Carmona (Sevilla), con el fin de evaluar su comportamiento térmico y desarrollar una propuesta técnica que le permita aproximarse al estándar nZEB (Near Zero Energy Building). Para ello, se ha realizado una modelización detallada mediante la herramienta HULC, evaluando el comportamiento térmico de la edificación en régimen pasivo y con sistemas activos. A partir de estos resultados, se han modelado en la herramienta EXCEL, dimensionado e integrado sistemas basados en energías renovables, concretamente paneles fotovoltaicos para autoconsumo, una bomba de calor aire-agua reversible y un depósito de acumulación de agua caliente sanitaria con el fin de cubrir las demandas de climatización y ACS. Adicionalmente, se analiza el impacto de las medidas propuestas en la reducción de la demanda energética y en la mejora del aprovechamiento de energías renovables, asegurando un elevado nivel de autoconsumo eléctrico y optimizando la eficiencia de los sistemas térmicos. El trabajo no se limita únicamente a la verificación normativa, sino que busca mostrar la viabilidad real de convertir una vivienda existente en un edificio de consumo casi nulo, ofreciendo una referencia práctica que pueda aplicarse en otros proyectos de rehabilitación energética en el ámbito residencial.
Análisis del valor potencial del almacenamiento de energía térmica en centrales termosolares en el mercado español
(2025) Melgar Martín, José Manuel; Silva Pérez, Manuel Antonio; Ingeniería Energética
Este proyecto analiza el valor potencial del almacenamiento de energía térmica en centrales termosolares en el mercado español. Para ello, se realiza una comparativa entre una central de referencia con almacenamiento térmico y una central sin almacenamiento térmico. Se hace uso de la herramienta System Model Advisor para la simulación del funcionamiento de ambas centrales y obtener valores de producción anual, producción horaria y coste de la energía. A partir de estos datos, se calcula para ambas centrales el factor de captación de precio o Apuntamiento, entendido como el cociente entre los ingresos que obtendría la instalación vendiendo a los precios horarios efectivamente casados por el mercado y lo que habría ingresado si hubiera vendido toda la energía al precio medio del mercado mayorista. Para realizar las simulaciones, se diseñan dos centrales de referencia, una de ellas con un almacenamiento térmico de 7 horas y otra que no tiene almacenamiento térmico. Al simular ambas centrales de referencia, se obtiene una gran diferencia en la producción anual, en los perfiles de producción horaria y en el Apuntamiento. Para reducir esta desigualdad, se añade capacidad de almacenamiento térmico a la central que no lo tenía originalmente limitado en función del precio nivelado de la energía. Finalmente, se obtiene una mejora en los valores en los perfiles de generación horaria y en el Apuntamiento de la instalación añadiendo una capacidad de 2 horas de almacenamiento.
Cálculo y Diseño de Línea Eléctrica de 132 kV en Zaragoza
(2025) Luque Ruiz, Alonso Manuel; Cruz-Romero, Pedro Luis; Ingeniería Eléctrica
Desarrollo de una planta hidrogenera para autobuses impulsados por hidrógeno verde
(2025) García Cruz, Elías; Cabello González, Gracia María; Navas Herrera, Sergio Jesús; Ingeniería Energética
En este documento se propone el diseño de una hidrogenera como solución para abastecer la demanda de hidrogeno que tiene una flota de diez autobuses. El proyecto consiste en una hidrogenera formada por una instalación de producción de hidrógeno, capaz se generar las cantidades de hidrógeno necesarias para los vehículos, y la zona donde se almacena y reposta, a la que los clientes tienen acceso. Además, se diseña una planta solar fotovoltaica que suministra la energía eléctrica necesaria para alimentar a estas dos anteriores. Todo el diseño de las tres plantas vendrá condicionado por tres factores: la seguridad en el suministro, la independencia frente a externos y el ser energía limpia. Por otro lado, todos los equipos que se han seleccionado son equipos reales con condiciones de operación reales que se tienen en cuenta para el diseño del proyecto, incluyendo la flota de autobuses. Todas las estimaciones han sido consideradas de carácter general ya que, al entrar en detalle, hace que el proyecto tome mayor escala. Finalmente, se evalúa el trabajo realizado y se obtienen las conclusiones oportunas en cuanto al diseño, tanto en aspectos técnicos como económicos.
Optimización económica conjunta de una central híbrida CSP-PV de 50 MW en Sevilla, para cubrir los consumos parásitos
(2025) Muñoz Castilla, Patrick Aldo; Silva Pérez, Manuel Antonio; López Álvarez, José Antonio; Ingeniería Energética
La tecnología termosolar ha demostrado ser una tecnología madura, pero aún presenta desafíos en su viabilidad económica. En vista de las previsiones de instalación termosolar en España en los próximos años, este proyecto estudia la viabilidad de una central híbrida, termosolar y fotovoltaica, en Sevilla, en la que el bloque fotovoltaico será de uso exclusivo para cubrir los consumos parásitos de la central termosolar. Los parámetros a optimizar han sido el múltiplo solar y las horas de almacenamiento para la central termosolar, y la potencia para la central fotovoltaica, con la intención de reducir los costes de tecnología, en particular de su LCOE, y aumentar su factor de capacidad. El principal enfoque de este estudio es la diferenciación del uso de la energía proveniente del bloque fotovoltaica: tanto cuando los consumos parásitos se están tomando desde el bloque potencia de la termosolar, como cuando se adquiere desde la red eléctrica, y los efectos que ambas situaciones tiene en el coste total de la central y de su producción eléctrica. Los resultados muestran que el uso de paneles fotovoltaicos es recomendado para una nueva central en Sevilla. Para las mejores configuraciones, permite reducir el LCOE entre un 2-2.7% con respecto al LCOE únicamente la central termosolar. De esta manera, con un menor coste, esta central híbrida ofrece las mismas ventajas que una única central termosolar desde la perspectiva del operador eléctrico, permitiendo el almacenamiento de energía y dando estabilidad a la red. Además, es posible llegar a conseguir estos resultados de la mano con un factor de capacidad cercano al 50%.
Diseño de una instalación fotovoltaica de autoconsumo
(2025) Jerez Fernández, Marta; Pino Lucena, Francisco Javier; Ingeniería Energética
El estilo de vida actual nos obliga a consumir grandes cantidades de energía, tanto en el ámbito laboral e industrial como en nuestra vida cotidiana, con el uso constante de dispositivos como móviles, ordenadores y electrodomésticos. Hoy en día, resulta difícil imaginar nuestra rutina sin un elevado consumo energético. Esta dependencia ha crecido sin que seamos plenamente conscientes de que la energía no es un recurso ilimitado. Desde el punto de vista económico, resulta extremadamente complejo calcular el coste real de producir la enorme cantidad de energía que demanda la sociedad moderna. Además, uno de los principales efectos negativos de esta situación es el impacto ambiental. El elevado consumo energético provoca la emisión de grandes volúmenes de gases de efecto invernadero, que alteran los ecosistemas y contribuyen al cambio climático, con consecuencias como sequías, inundaciones y fenómenos extremos. Frente a este escenario preocupante, es urgente adoptar nuevas formas de vida más sostenibles, mediante el uso de tecnologías que promuevan el aprovechamiento de fuentes renovables sin comprometer ni la economía ni el medio ambiente. La eficiencia energética se presenta como una estrategia clave en este contexto, al permitir un uso racional y optimizado de los recursos naturales. Este concepto engloba una serie de prácticas y tecnologías orientadas a reducir el consumo energético sin afectar negativamente a la productividad o a la calidad de vida. En particular, el aprovechamiento de fuentes de energía renovable ha contribuido a generar una mayor conciencia social respecto a la necesidad de reducir el impacto ambiental del consumo energético. En un entorno climático cambiante, es fundamental adoptar medidas de mitigación y adaptación que minimicen los efectos negativos de dicho cambio sobre la sociedad y los ecosistemas. Reducir nuestra huella ambiental y aplicar estrategias de descarbonización en sectores como la energía, el transporte, la construcción y la industria es fundamental para avanzar hacia una sociedad más resiliente y con mejor calidad de vida. En este Trabajo Fin de Grado se plantea el diseño e implementación de una instalación solar fotovoltaica en una nave industrial, con el objetivo de cubrir parcialmente las necesidades energéticas mediante el autoconsumo, reduciendo así la dependencia de la red eléctrica convencional. La energía solar fotovoltaica constituye una solución tecnológica de alta viabilidad para entornos industriales, dado su bajo impacto ambiental, su facilidad de integración y un coste adicional asumible. La propuesta busca dar respuesta a los picos de demanda energética de forma eficiente y sostenible, contribuyendo al mismo tiempo a los objetivos globales de reducción de emisiones y transición energética.
Estudio fotovoltaico de autoconsumo colectivo para dependencias municipales de Cantillana (Sevilla)
(2025) Hidalgo López, Juan; Navarro González, Eduardo; Ingeniería Eléctrica
En este trabajo fin de grado se ha estudiado y realizado el diseño de un conjunto de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo colectivo con el objetivo de abastecer, mediante esta tecnología, parte de la demanda de la energía eléctrica de las principales dependencias municipales de Cantillana, Sevilla. Para realizar este estudio, se han obtenido los datos de consumos anuales de cada dependencia municipal en registros horarios, y, en función de estos, y de la superficie de cubierta disponible en estas dependencias, se han planteado diferentes conjuntos de instalaciones. Posteriormente, mediante el software PVsyst, se han calculado, en registros horarios también, los datos de producción de energía, así como de energía autoconsumida o de generación de excedentes para cada una de las opciones planteadas. En función de la evaluación de los datos obtenidos para cada caso, y de las particularidades de los objetos estudiados, se ha elegido la opción que se ha considerado más adecuada y se han definido sus características. Posteriormente se ha recopilado información sobre la tramitación administrativa que conlleva este tipo de instalaciones, así como la documentación necesaria a aportar para ponerlas en funcionamiento. Por último, se ha realizado, un estudio económico de la rentabilidad del sistema planteado.
Herramienta para la Simulación de una Central Termosolar con Recuperación de Calor para Procesos de Desalinización
(2025) Mena Expósito, Manuel; Sanchez Martinez, Gonzalo; García Rodríguez, Lourdes; Ingeniería Energética
En un contexto en el que la sequía tiene mayor relevancia debido principalmente al cambio climático, todo método que ayude a la obtención de agua dulce será crucial de cara a un futuro que no promete mejorar la tendencia que sigue actualmente. En este trabajo se analiza termodinámicamente cómo influiría la sustitución del condensador de una central termosolar de 50 MW por un intercambiador para un proceso de desalinización. Para ello, se ha diseñado una herramienta con la que el alumno podrá visualizar cómo se comporta una central termosolar en función de unos parámetros de entrada y, en función de estos, poder obtener cuánto caudal de agua sería posible desalar. El objetivo es que la herramienta sirva de ayuda tanto para el estudio como para la comprensión por parte de lo alumno de los conocimientos obtenidos durante las asignaturas.
Diseño de una planta de generación fotovoltaica de 55 MW en la localidad de Guillena
(2025) Alba Hernández, Raidel; González Cagigal, Miguel Ángel; Ingeniería Eléctrica
El propósito de este trabajo es desarrollar el diseño de una planta fotovoltaica con una capacidad de 55 MWp en la localidad de Guillena. En particular, se prestará especial atención al cálculo y dimensionamiento del cableado, abarcando tanto la baja tensión entre los módulos y el inversor, como el cableado de media tensión. Este último conectará, a través de un cable subterráneo de 30 kV, los centros de transformación a la subestación, aunque el diseño detallado de la subestación encargada de evacuar la energía generada no será realizado en este proyecto. Además, el trabajo tendrá como objetivo describir de manera exhaustiva los distintos componentes de un parque fotovoltaico, así como las diversas configuraciones utilizadas actualmente para optimizar la disposición de los módulos en el área de instalación.
Análisis de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo
(2025) Sánchez Serrano, Carlos; Lillo Bravo, Isidoro; Delgado Sánchez, José María; Ingeniería Energética
Este estudio analiza instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo en España, comparando sistemas con y sin almacenamiento de energía. Identifica patrones cruciales para entender su optimización y viabilidad. La producción energética sigue un patrón estacional claro, con picos en verano, y la eficiencia diaria es influenciada por el clima. En cuanto a los costes, la inclusión de baterías eleva la inversión inicial. La ratio €/Wp muestra que las instalaciones con batería promedian 2,06 €/Wp frente a 1,39 €/Wp sin ellas, una diferencia de 0,67 €/Wp. Las diferencias regionales son mínimas, sugiriendo que la ubicación del instalador es más influyente. Esta inversión se justifica por una mejor gestión energética. Los sistemas con baterías tienen menores excedentes inyectados a la red (38,6% vs. 57,7% sin baterías) y reducen la dependencia de la red, lo que se traduce en mayor autoconsumo (63,99% vs. 46,40%) y autosuficiencia (70% vs. 43%). Aunque la producción específica (kWh/kWp) es similar, la capacidad de las baterías para almacenar y usar energía en momentos sin producción es clave para maximizar el aprovechamiento. El análisis de baterías indica mayor uso en invierno (ratio Dbat/Einversor de 0,36 vs. 0,21 en verano). Un promedio de 304 ciclos (pico de 356) sugiere un uso eficiente. Las baterías contribuyen aproximadamente con el 30% del consumo doméstico, con picos del 50%. Anomalías en datos (ratio Dbat/Cbat >1 y cálculos de pérdidas negativos) sugieren posibles errores en la toma de datos. En conclusión, a pesar de un mayor coste inicial, los sistemas fotovoltaicos con batería mejoran significativamente la independencia y eficiencia energética, optimizando el autoconsumo y reduciendo la dependencia de la red, a pesar de los desafíos en la calidad de los datos.
Optimización de la operación de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo con o sin batería
(2025) Fernández Ayoso, Ángela; Lillo Bravo, Isidoro; Delgado Sánchez, José María; Ingeniería Energética
En este Trabajo de Fin de Grado, se estudia el desarrollo de una metodología general para instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo, en el que se diferencias dos escenarios: una instalación fotovoltaica sin almacenamiento y en un segundo escenario la opción de añadir almacenamiento mediante el uso de baterías. Para ejemplificar los cálculos se toma como referencia un perfil de una vivienda situada en Sevilla, sobre la cual se realiza un estudio horario para un año completo. Como punto de partida, se establece un perfil horario de la demanda energética mediante una parametrización porcentual basada en un día tipo de consumo. Esta parametrización permite transformar los datos diarios de demanda en una distribución horaria para el análisis. Posteriormente, se calcula la producción fotovoltaica y se dimensiona la instalación utilizando la herramienta PVsyst. Los datos obtenidos se integran en la herramienta desarrollada para este trabajo de fin de grado, que permite estimar la producción fotovoltaica horaria de la instalación. En un primer escenario, una instalación fotovoltaica sin almacenamiento, se evalúa la venta de los excedentes energéticos generados por la instalación, desde dos perspectivas: su venta en el mercado libre, considerando un precio de venta fijo, y su venta en el mercado regulado, teniendo en cuenta el precio horario de la electricidad marcado por el mercado energético para el año 2024. Además, se analiza el ahorro económico derivado del uso de la energía fotovoltaica generada por la instalación para satisfacer la demanda de la vivienda. Esta fase culmina con un estudio comparativo que permite determinar la solución más ventajosa en términos económicos para el perfil de consumo evaluado. En un segundo escenario, se introduce el almacenamiento energético mediante baterías. Para ello, se establece el criterio adaptado para el dimensionamiento y los casos contemplados para la gestión de la batería, analizando 8 escenarios que consideran un horizonte temporal móvil de 24 horas. Para cada hora se evalúa, en función del precio de la electricidad actual horario estableciendo una comparativa con el precio medio de las siguientes 24 horas, si resulta conveniente cargar la batería, emplear la batería para satisfacer la demanda o no efectuar ninguna acción. Finalmente se procede a realizar el análisis económico de los resultados obtenidos Como última sección, se presenta la herramienta implementada en este trabajo de fin de grado, diseñada para ser aplicable a distintos perfiles de consumo, producción y emplazamiento. Esta herramienta permite simular tanto instalaciones de autoconsumo sin almacenamiento como con almacenamiento mediante baterías, proporcionando una solución adaptada a cada perfil. LA resolución de cálculos se realizará de manera horaria para mayor rigor en los cálculos.

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