Un grupo de investigadores ha llevado a cabo un análisis técnico-económico de tres estrategias de renovación de una planta fotovoltaica en funcionamiento en el sureste de España. Han descubierto que el mayor valor de producción por potencia instalada se obtiene cuando se sustituyen tanto los módulos como los inversores.
De pv magazine España
Un grupo de científicos de la Universidad de Castilla-La Mancha ha llevado a cabo un análisis técnico-económico de tres estrategias de renovación de una planta fotovoltaica operativa situada en el sureste de España. La investigación, Solar PV power plant revamping: Technical and economic analysis of different alternatives for a Spanish case, está disponible en Journal of Cleaner Production.
La potencia nominal de la instalación solar objeto de la investigación es de 100 kW, igual a la potencia del inversor. La potencia pico instalada en los paneles solares es de 111 kWp y el conjunto produce 170 MWh anuales.
Los investigadores estudiaron varios escenarios de renovación. En el primero, los módulos solares se sustituyen por otros más nuevos y eficientes. En el escenario de renovación 1-1, se mantiene la potencia máxima instalada en los paneles, mientras que en el segundo escenario de renovación 1-2, la potencia máxima instalada en los paneles aumenta hasta un valor donde las pérdidas por sobrecarga son inferiores al 3%.
En el escenario de renovación 2, se reemplazan los inversores pero no los módulos, por lo que el lado de bajo voltaje (LV) permanece en 400 V. Esto reduce la cantidad de posibles modelos de inversores que se pueden instalar, dicen los investigadores.
En el escenario de renovación 3 se sustituyeron tanto los módulos solares como los inversores. En este caso se utiliza el inversor Ingeteam Ingecon Sun 100TL de 100 kW y los módulos solares fotovoltaicos LONGi LR5-54 HTH 440 M de 440 Wp cada uno. Al igual que en el resto de escenarios, se consideraron un total de 280 módulos y las pérdidas por sobrecarga no superan el 3%. La configuración del campo fotovoltaico es de 20 paneles en serie y 14 strings, al igual que en el caso del escenario 2-2.
Los investigadores descubrieron que si se lleva a cabo la estrategia de renovación 1-1 y se sustituyen los módulos antiguos por otros nuevos manteniendo la misma potencia instalada en el campo solar, la producción energética anual de la instalación aumenta hasta los 197 MWh. Este valor aumenta hasta los 218 MWh en el escenario 1-2.
En el escenario de renovación 2, donde solo se sustituye el antiguo inversor de 100 kW por uno más moderno, la producción energética anual de la instalación es de 174 MWh.
El mayor valor de producción anual de energía, 223 MWh, se obtiene en el escenario de renovación 3. En este caso, la potencia pico instalada en paneles también aumenta hasta 123 kWp, como se observa en el escenario 1-2.
Los resultados iniciales sugieren que esta última estrategia es la más adecuada técnicamente. Para confirmarlo, los investigadores analizaron el valor de producción en términos de eficiencia, es decir, en qué escenarios se obtienen los mayores valores de producción por vatio de paneles instalados. El mayor valor de producción por potencia instalada se obtiene también en el escenario de renovación 3, con 1.715 kWh/kWp.
Por su parte, el análisis económico confirma una mayor favorabilidad del escenario 3 de renovación en términos de rentabilidad del proyecto, con un yield del 12.09% –muy superior al coste medio ponderado del capital– y un periodo de recuperación inferior a diez años. Este escenario presenta también los mejores resultados en términos de LCoE, con un valor equivalente a 43.47 €/MWh.
El escenario 2 y el escenario 1-1 se consideraron los más desfavorables, con bajos retornos de las inversiones entre el 2.20% y el 4.53%, periodos de recuperación de más de 10 años y valores LCoE de 72.32 €/MWh para el escenario 1-1 y 175.67 €/MWh para el escenario 2.
pv magazine publicó una serie de artículos técnicos sobre modernización, con perspectivas técnicas de Kiwa-PI Berlín, analizando sus desafíos y riesgos:
- ¿Cuándo da resultado la renovación? – Parte I
- ¿Cómo se amortiza una renovación? Implicaciones técnicas, financieras y legales (segunda parte)
- ¿Cuánto se amortiza con una renovación? Entre el 5 y el 15 % – Parte III
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Fuente de pv magazine
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