Análisis y dimensionamiento de almacenamiento distribuido en plantas fotovoltaicas a gran escala

Abstract

En los últimos años, la potencia instalada renovable, en particular la solar fotovoltaica, se ha incrementado con el objetivo de proporcionar una generación de energía sostenible y de calidad medioambiental. Sin embargo, su uso se está viendo limitado por la dependencia con el recurso primario y la variabilidad que tiene este. Las fluctuaciones bruscas de potencia activa pueden ocasionar el desequilibrio entre la generación y el consumo, en definitiva, la inestabilidad de la red. En este Trabajo de Fin de Máster, con el fin de mejorar la integración en red de la tecnología fotovoltaica y de mitigar los efectos que causa en la red, se va a estudiar la viabilidad técnica del almacenamiento de energía dentro de las grandes plantas fotovoltaicas. Para ello, se van a analizar los posibles usos que pueden tomar estos equipos y se va a dimensionar el tamaño mínimo necesario para cada uno de ellos en función de cada una de las configuraciones de planta y las tecnologías descritas en el CTFM. Finalmente, se va a seleccionar la tecnología más apropiada para cada aplicación, se estudiará la degradación sufrida en cada caso y se compararán los resultados de los distintos diseños de planta con el fin de escoger la solución que mejor se adapte a las condiciones del estudio.

Azken urteetan, instalatutako potentzia berriztagarria, bereziki eguzki energia fotovoltaikoa, handitu egin da sortutako energia jasangarria eta ingurumen-kalitatea izateko. Hala ere, baliabide primarioarekiko mendekotasunak eta honek daukan aldakortasunak mugatu egiten dute haren erabilera. Potentzia aktiboaren bat-bateko fluktuazioek sorreraren eta kontsumoaren arteko desoreka eragin dezakete, hau da, sistema osoaren ezegonkortasuna. Master-amaierako lan honetan, teknologia fotovoltaikoa sarean hobeto integratzeko eta horrek eragiten dituen ondorioak arintzeko, instalazio fotovoltaiko handietan energia metatzearen bideragarritasun teknikoa aztertuko da. Horretarako, ekipo horiek izan ditzaketen erabilerak aztertuko dira eta horietako bakoitzerako behar den gutxieneko tamaina dimentsionatuko da planta konfigurazio bakoitzaren eta lan osagarrian deskribatutako teknologien arabera. Azkenik, aplikazio bakoitzerako teknologiarik egokiena aukeratuko da baita kasu bakoitzean jasandako degradazioa aztertuko da eta planta modelu bakoitzaren emaitzak konparatuko dira lanaren honetako baldintzetara hobekien egokitzen den soluzioa aukeratzeko.

In recent years, renewable installed capacity, particularly photovoltaic solar power, has increased with the aim of providing sustainable energy generation and environmental quality. However, its use is being limited by dependence on the primary resource and its variability. Sudden fluctuations in active power can lead to an imbalance between generation and consumption, and ultimately, to grid instability. In this Master's Final Proyect, in order to improve the network integration of photovoltaic technology and mitigate the effects it causes in it, the technical feasibility of energy storage within large photovoltaic plants will be studied. For this purpose, the possible uses of this equipment will be analyzed and the minimum size required for each of them will be sized according to each of the plant configurations and technologies described in the CTFM. Finally, the most appropriate technology for each application will be selected, the degradation suffered in each case will be studied and the results of the different plant designs will be compared in order to choose the solution best suited to the conditions of the study.