CM solar térmica y potencial fotovoltaico

CM solar térmica y potencial fotovoltaico

## Tabla de contenido

Introducción

Su objetivo es calcular el potencial de energía solar térmica y fotovoltaica y la viabilidad financiera de un área seleccionada al considerar:

  • la instalación de nuevos sistemas solares térmicos / fotovoltaicos en un porcentaje de las áreas disponibles (el área predeterminada es la huella del edificio)
  • evaluar la viabilidad financiera de nuevas plantas

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Entradas y salidas

Los parámetros y capas de entrada, así como las capas y parámetros de salida son los siguientes.

Las capas y parámetros de entrada son:

  • archivo de trama:
    • irradiación solar media anual [kWh m ^ {- 2}]
    • con el área disponible para la explotación de energía solar. El ráster predeterminado utiliza el archivo ráster de la huella del edificio [m ^ {2}]
  • porcentaje de área disponible que se puede cubrir con paneles solares [%]
  • parámetros de referencia de la planta:
    • potencia pico promedio instalada por planta [kW_p]
    • eficiencia del sistema, valor entre 0 y 1 [-]
    • la radiación solar en condición de prueba estándar igual a 1 kW m ^ {- 2}
    • eficiencia del módulo en condiciones de prueba estándar [kW m ^ {- 2}]

Las capas y parámetros de salida son:

  • El costo total de cubrir el área seleccionada con paneles fotovoltaicos [moneda]
  • la producción total anual de energía [MWh / año]
  • El Costo Nivelado de Energía [€ / kWh]
  • Un archivo raster con las áreas más adecuadas para la producción de energía fotovoltaica

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Método

A partir del área disponible y el tipo de tecnología fotovoltaica, el módulo calcula la producción de energía fotovoltaica bajo los siguientes supuestos:

  • inclinación óptima del sistema fotovoltaico
  • área de los módulos fotovoltaicos igual al porcentaje de la huella del edificio elegido por el usuario
  • Tecnología exclusiva seleccionada para todos los sistemas fotovoltaicos instalados
  • eficiencia del sistema predeterminada igual a 0.75

Estas suposiciones se han hecho para considerar una fase de planificación para una región y no el diseño de un sistema fotovoltaico específico.

La producción de energía anual se obtiene considerando la distribución espacial de la radiación solar anual en la huella del edificio. La producción de energía fotovoltaica se calcula para una sola planta representativa. La potencia pico instalada más representativa para un sistema FV es una entrada del módulo. En consecuencia, se calcula la superficie cubierta por una sola planta y el número total de plantas.

Finalmente, el área más adecuada se calcula considerando los techos con mayor producción de energía. La producción de energía de cada píxel considera que cubre solo una fracción de los techos igual a f_roof. La integral de la producción de energía del área más adecuada es igual a la producción total de energía del área seleccionada.

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Prueba de ejecución 1

Aquí, el módulo de cálculo se ejecuta para la región de Lombardía en Italia (NUTS2).

  • Primero, seleccione Nuts2 y el área elegida.

Fig. 1

  • Siga los pasos que se muestran en la figura a continuación:

    • Haga clic en el botón "Capas" para abrir la ventana "Capas":
    • Haga clic en la pestaña "MÓDULO DE CÁLCULO".
    • Haga clic en el botón "POTENCIAL SOLAR PV".
  • Ahora, el "Potencial Solar PV" se abre y está listo para ejecutarse.

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Prueba de ejecución 1: valores de entrada predeterminados

Los valores de entrada predeterminados consideran la posibilidad de instalar paneles fotovoltaicos montados en el techo en edificios. Estos valores se refieren a una planta de 3 kWp. Es posible que deba establecer valores por debajo o por encima de los valores predeterminados teniendo en cuenta consideraciones y costos locales adicionales. Por lo tanto, el usuario debe adaptar estos valores para encontrar la mejor combinación de umbrales para su estudio de caso.

Para ejecutar el módulo de cálculo, siga los siguientes pasos:

  • Asigne un nombre a la sesión de ejecución (opcional: aquí, elegimos "Prueba de ejecución 1") y establezca los parámetros de entrada (aquí, se utilizaron los valores predeterminados).

Fig. 2

  • Espere hasta que finalice el proceso.
  • Como salida, los indicadores y diagramas se muestran en la ventana "RESULTADOS". Los indicadores muestran:
    • Producción total de energía,
    • Costos totales de instalación,
    • Número de sistemas instalados,
    • Costo nivelado de energía

Fig. 3

  • También se agrega una nueva capa al lienzo que muestra los edificios con mayor potencial energético. Esta capa se agrega a la lista de capas en la categoría "Módulo de cálculo". El nombre de la sesión de ejecución distingue las salidas de esta ejecución de otras. Si anula la selección de las capas predeterminadas y selecciona TEST RUN 1, puede visualizar las áreas más adecuadas para las instalaciones de plantas fotovoltaicas.

Fig. 4

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Prueba de ejecución 2: valores de entrada modificados

Dependiendo de su experiencia y conocimiento local, puede aumentar o disminuir los valores de entrada para obtener mejores resultados. Puede decidir aumentar la superficie del edificio adecuada para plantas fotovoltaicas.

  • Asigne un nombre a la sesión de ejecución (opcional, aquí, elegimos "Prueba de ejecución 2") y establezca los parámetros de entrada Porcentaje de edificios con paneles solares igual a 50. Esto significa que estamos cubriendo el 50% de los techos de edificios disponibles. Tenga en cuenta que, dado que cada píxel puede representar más de un edificio y no estamos cubriendo todo el techo con paneles fotovoltaicos, el usuario puede establecer también el factor de utilización efectiva del techo del edificio. Los valores predeterminados se establecen en 0,15. Esto significa que solo el 15% de la superficie del techo en un píxel está cubierto por paneles fotovoltaicos.

  • Espere hasta que finalice el proceso.

  • Como salida, los indicadores y diagramas se muestran en la ventana "RESULTADOS". Los indicadores muestran:

    • Producción total de energía,
    • Costos totales de instalación,
    • Número de sistemas instalados,
    • Costo nivelado de energía

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Referencias

Como citar

Giulia Garegnani, en Hotmaps-Wiki, https://github.com/HotMaps/hotmaps_wiki/wiki/CM-Solar-PV-potential (abril de 2019)

Autores y revisores

Esta página está escrita por Giulia Garegnani *.

* Grupo del Sistema Energético Urbano y Regional - EURAC Bozen

Instituto de Energías Renovables Drususallee / Viale Druso 1 I-39100 Bozen / Bolzano Italia

Licencia

Copyright © 2016-2019: Giulia Garegnani

Creative Commons Attribution 4.0 International License

Este trabajo está licenciado bajo una licencia internacional Creative Commons CC BY 4.0.

Identificador de licencia SPDX: CC-BY-4.0

Texto de la licencia: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

Reconocimiento

Nos gustaría transmitir nuestro más profundo agradecimiento al Proyecto Horizonte 2020 Hotmaps (Acuerdo de subvención número 723677), que proporcionó los fondos para llevar a cabo la presente investigación.

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