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Junio 2020 | Energía

¿Cómo pasar definitivamente a la energía solar fotovoltaica industrial?

 

Seguro que no es la primera vez que escucha el término ‘autoconsumo fotovoltaico’. Quizás, incluso, se ha planteado instalar un sistema fotovoltaico para tus cámaras de frio, packing frutícola, sistemas de riego o cualquier otra fuente de demanda energética para ahorrar en tu boleta eléctrica de la luz y contribuir en la lucha contra el cambio climático al mismo tiempo. A continuación, toda la información necesaria para estimar la cantidad de energía de la red que puede reemplazar por solar fotovoltaica  y  pasarse a esta nueva forma de consumo energético, un 75% más económico y sostenible.

Dr. Gerardo Arancibia Moreno, consultor especialista en eficiencia energética y energías renovables. gerardo@elementalenergy.cl

INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS PARA EMPRESAS CONECTADAS A LA RED O DE AUTOCONSUMO (ON-GRID)

Destinado a cualquier usuario que sea consumidor de energía eléctrica.

La energía fotovoltaica tiene una extraordinaria capacidad de aplicarse a todo tipo de labores industriales, sin afectar a los procesos ni crear incompatibilidades, sea cual sea el sector de actividad.

La energía solar producida se consume en el interior del recinto a la que se conecta la instalación de autoconsumo fotovoltaico. En este grupo entran todos los sistemas que están conectados a la red eléctrica local y que mensualmente reciben un cobro por su consumo energético de la compañía eléctrica, no importando su tamaño o cantidad de energía consumida por ejemplo cámaras de frío, packing de proceso de fruta,  sistemas de riego y un largo etcétera.

DETERMINANDO EL CONSUMO ENÉRGICO ANUAL Y AHORRO PREVISTO

A continuación analizaremos dos tipos de consumos energéticos bajo los dos modelos de gestión energética más frecuentes,  el modelo Netmetering y el modelo Cero Inyección.

A falta de otro registro inicial, utilizaremos el detalle del consumo de energía [kWh] mensual de los últimos 12 meses que entrega la boleta eléctrica que nos permitirá estimar la potencia fotovoltaica necesaria para reemplazar de un 40 a un 100 por ciento de esta demanda energética anual. Este formato de boleta esta estandarizado en gran parte de América Latina.

CASO 1: CONSUMO ENERGÉTICO ESTACIONAL DE SISTEMA DE RIEGO Y MODELO NETMETERING

Como se aprecia en el gráfico de consumo anual, el sistema de riego se utiliza de forma intensa desde noviembre a marzo, periodo donde los cultivos requieren mayor suministro hídrico. El resto de los meses, la demanda hídrica y energética del riego es notoriamente más baja.    Si la normativa eléctrica vigente permite al sistema fotovoltaico almacenar energía en la red para luego utilizarla por la noche o en otra temporada del año, como el modelo Netmetering en Chile, podemos reemplazar hasta el 100 por ciento de la energía que consume anualmente el sistema de riego que en este caso son 423.600 [kWh] con un gasto de 33.186 [USD] al año.

El sistema de riego se ubica en la zona central de Chile con un potencial de radiación solar que permite instalar una planta fotovoltaica de 250 [kWp] que producirá el 100 por ciento de la demanda energética que son 423.600 [kWh]. La planta fotovoltaica tendrá un costo de implementación 165.934 [USD].

Esta inversión inicial se amortizara por los ahorros energéticos en los primeros  5  años.

La vida productiva de los equipos e infraestructura aplicada a la construcción de la planta fotovoltaica se proyecta para 25 años, aunque si se respetan las rutinas de mantención del sistema, este periodo puede superar los 40 años.

El precio de la energía solar fotovoltaica será de 0,016 [USD/kWh] por los próximos 25 años. El cliente estaba pagando a la red eléctrica 0,078 [$/kWh]. Esto es una reducción del 79,4% en el costo del kWh.

CASO 2: CONSUMO ENERGÉTICO ESTABLE PLANTA DE PROCESOS FRUTÍCOLAS Y MODELO CERO INYECCIÓN

A continuación analizamos la demanda energética anual de una Planta de procesos frutícolas que concentra un packing de fruta, cámaras de frío y cámaras de conservación. Como se aprecia en el gráfico, la demanda energética es bastante estable durante todo el año.

En este caso, se desarrolló un sistema fotovoltaico de Cero Inyección que son muy competitivos cuando no existe normativa que integre la energía fotovoltaica a la red eléctrica local o no existen incentivos para inyectar excedentes a la red o al cliente no le interesa asumir costos adicionales para mejorar las líneas eléctricas para evacuar la energía excedente de la planta fotovoltaica a la red local publica

En el modelo de Cero inyección la generación enérgica fotovoltaica se adapta en tiempo real a la demanda energética fluctuante de la planta de procesos fruticosa siguiendo en todo momento su curva de consumo energético instantáneo.  En el caso de que falte energía, el sistema fotovoltaico tómala diferencia de la red eléctrica local.

El sistema fotovoltaico, se diseñan para satisfacer normalmente la demanda energética que se produce entre la 9 y las 16 horas del día solar, lo que representa de un 40 a 60 por ciento de la demanda energética anual.

Como se puede, apreciar en la boleta eléctrica,  la planta frutícola tiene un gasto energético anual de 63.542 [USD]  y 746.300 [kWh].

En base a criterios de eficiencia energética, se implementó una planta fotovoltaica Cero inyección de 200 [kWp] que reemplazo el 40% del consumo energético anual produciendo un ahorro anual  de 25.245 [USD].

Esta planta fotovoltaica tuvo un costo total  de 126.225 [USD] y la inversión inicial se amortizara en los primeros 5 años.

El precio de la energía solar fotovoltaica será de 0,024 [USD/kWh] por los próximos 25 años. El cliente estaba pagando 0,085 [$/kWh]. Esto es una reducción del 72% en el costo del kWh.

Como se ha comprobado, la generación de energía fotovoltaica es más económica que la generación de energía por tecnologías convencionales. Además, es entre un 70 a 80 por ciento más económica que la comprada a cualquier compañía eléctrica.

Mas información aquí.