Sistemas fotovoltaicos con almacenamiento y gestión avanzada de la energía para el mercado de autoconsumo

Ponencia del experto Ricardo Alonso, gestor de proyectos en el área de Tecnología Solar de Tecnalia, realizada en la I Jornada de Autoconsumo energético para profesionales, el 3 de junio de 2015.

SISTEMAS FV CON ALMACENAMIENTO Y GESTIÓN AVANZADA DE LA ENERGIA PARA EL MERCADO DE AUTOCONSUMO Jornada de Autoconsumo Ricardo Alonso, 03 de junio de 2015

TECNALIA es el primer centro de investigación aplicada de España y uno de las más importantes de Europa, con cerca de 1.500 personas, una facturación de 110 millones de euros y más de 4.000 clientes. Una apuesta única, una oportunidad, un reto.

Organizados en 7 Divisiones de Negocio: trabajamos desde la experiencia y la especialización en cada uno de los mercados en los que operamos, con una actitud eficiente y proactiva.

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Energía Solar Fotovoltaica Energía Solar Termoeléctrica Almacenamiento térmico para CSP Colectores y heliostatos Materiales para entornos muy agresivos Sistemas FV para aplicaciones Sistemas de alta concentración FV Tecnología avanzada de módulo Sistemas de gestión energética

El autoconsumo FV ya es rentable  La diferencia creciente entre los costes de la energía solar FV y los precios de la electricidad aseguran la rentabilidad para altos porcentajes de autoconsumo

La clave es el porcentaje de autoconsumo  La no gestionabilidad del recurso solar limita la rentabilidad de las instalaciones de autoconsumo Autoconsumo y autarquía en función de la potencia FV instalada para una instalación residencial en Alemania con un consumo anual de 4,5MWh. Fuente: TOTAL.

Sistemas FV con almacenamiento eléctrico  El almacenamiento permite aprovechar el excedente de producción del sistema FV que no se autoconsume directamente en el edificio • Fuente de generación no gestionable • Impacto en la red que limita su penetración • Porcentaje de autoconsumo reducido y con el excedente FV se pierde dinero • Bajo LCOE • Fuente de generación gestionable • Se minimiza el impacto en la red eléctrica • Aumenta el porcentaje de autoconsumo ( 10%) • Otras funciones: seguridad del suministro (SAI) • Aumenta el LCOE SISTEMA FV CONVENCIONAL SISTEMA FV CON ALMACENAMIENTO 3-6c € /kWh 24c € /kWh 24c € /kWh 24c € /kWh ( ) Cifras del mercado residencial actual en Italia

Gran interés del sector público y privado

Mercado residencial Vs comercial • Tarifa eléctrica mayor • Coste instalación FV mayor • Porcentaje de autoconsumo menor • Perfil de demanda aleatorio • Menor gestionabilidad de cargas • Menor apreciación de servicios de valor añadido • Tarifa eléctrica menor • Coste instalación FV menor • Porcentaje de autoconsumo mayor • Perfil de demanda sistemático • Mayor gestionabilidad de cargas • Mayor apreciación de servicios de valor añadido MERCADO RESIDENCIAL ( 10kW) MERCADO COMERCIAL ( 10kW)

 SUNSET es un inversor FV de 10kW con almacenamiento eléctrico y un sistema avanzado de gestión energética PV Inverter MPPT Tracker Distribution System Operator PV Generator Battery Pack Energy Management System Battery Controller Inverter Electrical Loads Tecnología SUNSET Planner Tool

 SUNSET consigue el mejor rendimiento del almacenamiento eléctrico en términos de coste por unidad de energía servida (12c€/kWh).  SUNSET incorpora herramientas de predicción de generación y demanda para poder optimizar el uso del excedente FV. Principales ventajas competitivas SUNSET requiere una inversión inicial menor y ofrece mayores rentabilidades que el resto de tecnologías en el mercado

 SUNSET incorpora técnicas regresivas de aprendizaje máquina para la predicción de la demanada eléctrica de la instalación Predicción de la demanda

 Para la generación FV, SUNSET emplea además predicciones meteorológicas por satélite de bajo coste Predicción de la generación FV

Caso de estudio (1 de 2) Inversión necesaria (€) Ahorro anual (€/año) Ahorro anual término de energía (€/año) Ahorro anual término de potencia (€/año) 65.000 6.825 6.825 0 Consumo anual (kWh/año) Instalación FV (kWp) Producción FV anual (kWh/año) 150.000 50 75.000 Instalación de sistema FV convencional en polideportivo de Andalucía

Caso de estudio (2 de 2) Inversión necesaria (€) Ahorro anual (€/año) Ahorro anual término de energía (€/año) Ahorro anual término de potencia (€/año) 7.000 2.040 1.200 840 Análisis incremental de instalación de tecnología SUNSET Consumo anual (kWh/año) Instalación FV (kWp) Producción FV anual (kWh/año) 150.000 50 75.000

Datos considerados en el estudio Punta Llano Valle Término Potencia 7 €/kW y mes Término Energía 0,17 €/kWh 0,13 €/kWh 0,09 €/kWh  Tarifa 3.0  Potencia contratada: 50kW.  Potencia contratada con SUNSET: 40kW.  Porcentaje de autoconsumo directo (50kWp): 70% (@ 13c€/kWh).  Incremento de autoconsumo con SUNSET (50kW/50kWh): 10% (@ 16c€/kWh).  Coste instalación FV: 1,3€/Wp.  Incremento coste SUNSET (50kW/50kWh): 7.000€ (vida útil baterías: 8 años).  Se ha considerado autoconsumo sin inyección a red y sin peaje de respaldo.  No se ha considerado beneficio derivado de disponer de Sistema de Alimentación Ininterrumpida (SAI) en la instalación.

 Validación y mejora tecnología SUNSET con demostradores en diferentes escenarios:  Recurso solar  Perfil de demanda  Mercado eléctrico  Incorporacón de gestión activa de la demanda en algoritmos de optimización.  Operación coordinada de varias instalaciones SUNSET ofreciendo servicios de vañor añadido a la red de distribución (Virtual Power Plant) Trabajo futuro

 SUNSET es una solución tecnológica que permite sacar el máximo rendimiento al excedente de producción del sistema FV que no se autoconsume directamente en el edificio, reduciendo tanto el término fijo como el variable de la factura eléctrica.  SUNSET incluye un planificador para seleccionar y dimensionar el sistema de almacenamiento más adecuado y estimar la rentabilidad de la instalación.  SUNSET favorece la planificación y operación de la red al reducir los picos de generación y demanda del edificio y ofrecer información acerca del comportamiento anticipado de la instalación  SUNSET ofrece seguridad de suministro ante eventuales cortes de la red de distribución eléctrica Conclusiones

Publicado: 3 de junio de 2015 Categoría: PDF Premium

Temas

Eficiencia Energética y Medio ambiente Energías renovables