Diseño de una planta fotovoltaica de 2 MW con baterías conectada a red

Abstract

El proyecto tiene como principal objetivo analizar la vida útil, y por tanto la viabilidad económica asociada, de un conjunto de baterías instaladas en una planta solar fotovoltaica de gran escala conectada a red que interactuará por tanto con el MIBEL (Mercado ibérico de la electricidad). En primer lugar, se llevará a cabo un análisis introductorio de los tipos y características principales de las tecnologías de generación fotovoltaica existentes, así como de las diferentes tecnologías de almacenamiento para plantas conectadas a red. Seguidamente, se describirá la estructura del mercado ibérico de la electricidad, junto a cómo influyen y cómo se gestionan en dicho mercado las tecnologías renovables, en especial la fotovoltaica. En segundo lugar, partiendo de una planta fotovoltaica tipo de gran tamaño, con potencia instalada conocida y potencia del sistema de almacenamiento a determinar a lo largo del proyecto, situada en la península ibérica, y conectada a red, se llevará a cabo un estudio del funcionamiento de la misma durante un periodo de tiempo de un año. Para ello se hará uso del software informático de cálculo Matlab en su versión 2016a, tanto a nivel de código cómo de su librería RFC (RainFlow Counting). Extrayendo las curvas de evolución del estado de carga a lo largo del año e introduciendo dichas curvas en el algoritmo RFC programado, se obtendrá el ciclado y envejecimiento asociado a distintos tipos y tamaños de batería. Finalmente, se estudiarán alternativas al caso base en las que se analice cómo mejorar la vida útil de las baterías mediante la limitación de la variación en el tiempo de la potencia inyectada a la red por la planta fotovoltaica, haciendo uso de la energía almacenada.

The main purpose of this project is to analyse the life time and the related economic viability of a battery set that have been installed in a solar photovoltaic plant on a large scale. This one is connected with a grid and it will interact with iberian electricity market (MIBEL, Mercado ibérico de la electricidad). Primarly, it will be done an introductory analysis about the different kinds and the main characteristics of the current photovoltaic generation technologies, as well as the different storage types and characteristics in grid connected plants. In addition, it will be described the iberian electricity market structure, as well as the manner renewable technologies influence and are managed in the market mentioned above, specifically photovoltaic technology. Secondly, functioning of a large photovoltaic plant will be studied during a range of time of a year. It is known the installated power, however the system storage power will be determined over the project. Moreover, it is located in the Iberian peninsula and is connected to a grid. In order to achieve it the computerized software Matlab will be used, specifically versión 2016a. In addition, it will be used to program the control codes and its RFC library (RainFlow Counting). Extracting the curves related with the evolution of the charge state over a year and inserting them into a programmed RFC algorithm, we will obtain the cycling and ageing associated with the different kind and sizes of the batteries. Finally, it will be studied alternative solutions to the initial hypothesis considered analysing the way to improve the life time of the batteries limiting the injected power to a grid through a photovoltaic plant, using storaged energy.