Desarrollo de herramienta para evaluar la viabilidad técnico-económica de integración de tecnología fotovoltaica en comunidades de regantes

Abstract

En el presente proyecto se elabora una herramienta que permite evaluar desde un punto de vista técnico y económico, la viabilidad referente a la integración de tecnología fotovoltaica en comunidades de regantes. La herramienta se construirá en el entorno de Microsoft Excel, haciendo uso de macros. Partiendo de una serie de inputs, como pueden ser la ubicación o la demanda de energía recogida en la facturación eléctrica (entre otros), se dimensiona el tamaño de la instalación fotovoltaica necesaria atendiendo a diferentes criterios de diseño. Como resultado, y en función del criterio de diseño seleccionado, se determina el desembolso inicial que debe acometer la comunidad de regantes y el periodo de retorno de la inversión. De esta forma, lo que se persigue es construir una herramienta generalista, que pueda evaluar, de forma rápida y desde un enfoque preliminar, cualquier comunidad de regantes ubicada en territorio nacional, en la que los datos de demanda puedan venir establecidos en diferentes formas, y en el que el dimensionamiento de la instalación se realice atendiendo a diferentes estrategias. Para dicho cometido, en primer lugar, se procede a estimar la demanda de la comunidad de regantes objeto de estudio. Por consiguiente, partiendo de diferentes inputs, como pueden ser el patrón de riego, las facturas eléctricas, o la potencia de los grupos electrógenos, se realiza una predicción de la demanda para cada una de las 8.760 horas del año. A continuación, haciendo uso del software PVsyst, se caracteriza la generación de una determinada instalación tipo (base de cálculo) para cada una de las 52 capitales de provincia del territorio nacional, atendiendo a dos diferentes inclinaciones (en función de si los módulos se corresponden con estructura terrestre o flotante) y para diferentes orientaciones en caso de estructura flotante. Seguidamente, se definen los balances energéticos necesarios para conocer la energía anual auto-consumida (y por tanto el porcentaje de autoconsumo), el excedente de energía de la instalación fotovoltaica y el déficit de energía que habría que proporcionar para cubrir la demanda en horas donde no haya sol (o la generación sea inferior a la demanda). Posteriormente, se definen 3 escenarios (o criterios de diseño) en base a los cuales se determina la potencia del campo solar. De esta forma, para cada escenario, tomando como punto de partida la potencia de la instalación tipo, se va modificando/iterando mediante la mayoración (o minoración) del tamaño de dicha instalación (o instalaciones en caso de ser necesario la coexistencia de estructura flotante y terrestre) hasta llegar al objetivo buscado. Por último, se expone como se estima el coste total de la instalación fotovoltaica, y el desembolso inicial de la comunidad de regantes, que dependerá del tamaño de la instalación, del porcentaje subvencionado y del porcentaje financiado. Se estimarán también el ahorro anual y el periodo de retorno de la inversión.

In the present project, a tool has been developed in order to evaluate, from a technical and economic point of view, the feasibility of integrating photovoltaic technology in irrigation communities. The tool will be built in the Microsoft Excel environment, making use of Visual Basic language. Starting from different kinds of inputs, such as the location or the demand for energy collected in electricity bill (among others), the size of the necessary photovoltaic installation is dimensioned according to different design criteria. As a result, and based on the selected design criteria, the quantity of money to be paid by the irrigation community and the investment return period are determined. For this task, firstly, we proceed to estimate the demand of the community of irrigators under study. Therefore, based on different inputs, such as the irrigation pattern, electricity bills, or the power of the generator sets, a demand forecast is made for each of the 8,760 hours of the year. Next, using the PVsyst software, the generation of a certain type installation (calculation base) is characterized for each of the 52 provincial capitals of the national territory, taking into account two different inclinations (depending on whether the modules correspond with land or floating structure) and for different orientations in case of floating structure After, the necessary energy balances are defined to know the annual self-consumed energy (and the percentage of self-consumption), the energy surplus of the photovoltaic installation and the deficit of energy that would have to be provided to cover the demand in hours where there is no sun (or generation is lower than demand). Subsequently, 3 different scenarios (or design criteria) are defined based on which the power of the solar field is determined. In this way, for each scenario, taking the power of the standard installation as a starting point, the size the installation is being modified until reaching the desired objective. Finally, it is shown how the total cost of the photovoltaic installation is estimated, and the initial payment of the community of irrigators, which will depend on the size of the installation, the percentage subsidized and the percentage financed. The annual savings and the period of return of the investment will also be estimated.