Design of an on-grid photovoltaic system in the roof of an auction centre located in Santa María del Águila, Almería
This document contains a techno-economical assessment of the installation of a grid- connected system in the roof at an auction centre located in Santa Maria del Aguila (Almeria). As starting point for the design and evaluation of the installation, the following boundary conditions have been co...
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Language: | English |
| Published: |
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/10835/14732 |
| _version_ | 1789407688413675520 |
|---|---|
| author | Lozano Martínez, Javier |
| author2 | Pérez García, Manuel |
| author_facet | Pérez García, Manuel Lozano Martínez, Javier |
| author_sort | Lozano Martínez, Javier |
| collection | DSpace |
| description | This document contains a techno-economical assessment of the installation of a grid-
connected system in the roof at an auction centre located in Santa Maria del Aguila
(Almeria). As starting point for the design and evaluation of the installation, the following
boundary conditions have been considered: the local weather and solar radiation
availability, the need of a direct architectural integration of the solar modules in the pre-
existing roof and the knowledge of the user hourly electricity load. On this basis, 7
different scenarios of photovoltaic grid connected plants have been created and
analysed, both in terms of on-site installation and technical performance and in terms of
economic profitability. The options considered consist of different combinations of sizes
of storage and solar generation for a grid tied systems, even including a fully autonomous
eventual operation.
In all the cases, calculations related to the losses (shadow, non-optimal orientation, etc.)
have undertaken for a correct plants settlement. Afterwards, the sizing of corresponding
modules arrays, inverters and batteries for each scenario have been carried out since it
is requested as input for their detailed performance and economical profitability
estimation. System Advisor Model (SAM) by NREL has been used as tool for the
dynamic simulation of the 7 proposed plants configurations and for the integration of
hourly systems estimations in global plant performance indicators (yearly production and
payback period).
As result of the work, the more feasible option for the user is that consisting in a 216.4
kW plant with a cost of 362,081€, reaching a quite reasonable payback time. The rest of
the options have been discarded because the period of payback was higher due to the
expensive price of the batteries and the fact that the systems were oversized making the
facility less profitable.
Este documento contiene una valoración tecnoeconómica de la instalación de un
sistema conectado a red en la cubierta de un centro de subastas ubicado en Santa María
del Águila (Almería). Como punto de partida para el diseño y evaluación de la
instalación, se han considerado las siguientes condiciones de contorno: la disponibilidad
de radiación solar y meteorológica local, la necesidad de una integración arquitectónica
directa de los módulos solares en la cubierta preexistente y el conocimiento de la carga
de electricidad por hora del usuario. Sobre esta base, se han creado y analizado 7
escenarios diferentes de plantas fotovoltaicas conectadas a red, tanto en términos de
instalación in situ y rendimiento técnico como en términos de rentabilidad económica.
Las opciones consideradas han sido diferentes combinaciones de tamaños de baterías
y generadores solares operando en un modo de conexión a red e incluyendo una
eventual operación autónoma del sistema.
En todos los casos se han realizado cálculos relacionados con las pérdidas (sombra,
orientación no óptima, etc.) para un correcto asentamiento de las plantas.
Posteriormente se ha realizado el dimensionamiento de los correspondientes arreglos
de módulos, inversores y baterías para cada escenario ya que se solicita como insumo
para su detallado desempeño y estimación de rentabilidad económica. System Advisor
Model (SAM) de NREL se ha utilizado como herramienta para la simulación dinámica
de las 6 configuraciones de plantas propuestas y para la integración de estimaciones de
sistemas horarios en indicadores globales de rendimiento de plantas (producción anual
y período de recuperación).
Como resultado de la obra, la opción más factible para el usuario es la que consiste en
una planta de 216,4 kW con un coste de 362.081 €, alcanzando su amortización en un
periodo razonable de tiempo. El resto de opciones se han descartado porque el período
de recuperación fue mayor debido al alto precio de las baterías y al hecho de que los
sistemas eran sobredimensionados, lo que hacía que la instalación fuera menos
rentable. |
| format | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| id | oai:repositorio.ual.es:10835-14732 |
| institution | Universidad de Cuenca |
| language | English |
| publishDate | 2023 |
| record_format | dspace |
| spelling | oai:repositorio.ual.es:10835-147322023-12-05T09:35:35Z Design of an on-grid photovoltaic system in the roof of an auction centre located in Santa María del Águila, Almería Lozano Martínez, Javier Pérez García, Manuel Photovoltaic Photovoltaic modules Inverter Orientation Shadows Losses Available roof Almería Irradiation Temperature Parallel Series PVGIS SAM Panels Energy consumption Photovoltaic production Surplus Profit Savings Profitability Fotovoltaica Módulos fotovoltaicos Inversor Orientación Sombras Pérdidas Cubierta disponible Irradiación Temperatura Paralelo Serie Paneles Consumo de energía Producción fotovoltaica Excedente Beneficio Ahorro Rentabilidad. This document contains a techno-economical assessment of the installation of a grid- connected system in the roof at an auction centre located in Santa Maria del Aguila (Almeria). As starting point for the design and evaluation of the installation, the following boundary conditions have been considered: the local weather and solar radiation availability, the need of a direct architectural integration of the solar modules in the pre- existing roof and the knowledge of the user hourly electricity load. On this basis, 7 different scenarios of photovoltaic grid connected plants have been created and analysed, both in terms of on-site installation and technical performance and in terms of economic profitability. The options considered consist of different combinations of sizes of storage and solar generation for a grid tied systems, even including a fully autonomous eventual operation. In all the cases, calculations related to the losses (shadow, non-optimal orientation, etc.) have undertaken for a correct plants settlement. Afterwards, the sizing of corresponding modules arrays, inverters and batteries for each scenario have been carried out since it is requested as input for their detailed performance and economical profitability estimation. System Advisor Model (SAM) by NREL has been used as tool for the dynamic simulation of the 7 proposed plants configurations and for the integration of hourly systems estimations in global plant performance indicators (yearly production and payback period). As result of the work, the more feasible option for the user is that consisting in a 216.4 kW plant with a cost of 362,081€, reaching a quite reasonable payback time. The rest of the options have been discarded because the period of payback was higher due to the expensive price of the batteries and the fact that the systems were oversized making the facility less profitable. Este documento contiene una valoración tecnoeconómica de la instalación de un sistema conectado a red en la cubierta de un centro de subastas ubicado en Santa María del Águila (Almería). Como punto de partida para el diseño y evaluación de la instalación, se han considerado las siguientes condiciones de contorno: la disponibilidad de radiación solar y meteorológica local, la necesidad de una integración arquitectónica directa de los módulos solares en la cubierta preexistente y el conocimiento de la carga de electricidad por hora del usuario. Sobre esta base, se han creado y analizado 7 escenarios diferentes de plantas fotovoltaicas conectadas a red, tanto en términos de instalación in situ y rendimiento técnico como en términos de rentabilidad económica. Las opciones consideradas han sido diferentes combinaciones de tamaños de baterías y generadores solares operando en un modo de conexión a red e incluyendo una eventual operación autónoma del sistema. En todos los casos se han realizado cálculos relacionados con las pérdidas (sombra, orientación no óptima, etc.) para un correcto asentamiento de las plantas. Posteriormente se ha realizado el dimensionamiento de los correspondientes arreglos de módulos, inversores y baterías para cada escenario ya que se solicita como insumo para su detallado desempeño y estimación de rentabilidad económica. System Advisor Model (SAM) de NREL se ha utilizado como herramienta para la simulación dinámica de las 6 configuraciones de plantas propuestas y para la integración de estimaciones de sistemas horarios en indicadores globales de rendimiento de plantas (producción anual y período de recuperación). Como resultado de la obra, la opción más factible para el usuario es la que consiste en una planta de 216,4 kW con un coste de 362.081 €, alcanzando su amortización en un periodo razonable de tiempo. El resto de opciones se han descartado porque el período de recuperación fue mayor debido al alto precio de las baterías y al hecho de que los sistemas eran sobredimensionados, lo que hacía que la instalación fuera menos rentable. 2023-12-05T09:35:35Z 2023-12-05T09:35:35Z 2021-11 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis http://hdl.handle.net/10835/14732 en Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
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