Diseño y análisis preliminar de una instalación de paneles solares fotovoltaicos para el abastecimiento de una vivienda residencial con vehículo eléctrico
DOI:
https://doi.org/10.13140/RG.2.2.22319.25769Palabras clave:
paneles solares fotovoltaicos, transición energética, vehículo eléctrico, gases de efecto invernaderoResumen
El presente trabajo tiene como finalidad el diseño básico de una instalación fotovoltaica en una vivienda residencial en la ciudad de Madrid en dos (2) casos, en los que se considera o no la adquisición y uso de un vehículo eléctrico. Se recurre a la base de datos PVGIS® para la estimación de la irradiación de la zona, situada entre 86 y 233 kWh/m2. El Caso A considera el consumo de la vivienda y del vehículo eléctrico. Su diseño se compone de 11 módulos fotovoltaicos y siete (7) baterías de ion-litio con sus accesorios. El Caso B, que sólo considera el consumo de la vivienda, se compone de ocho (8) módulos fotovoltaicos y cuatro (4) baterías de ion-litio, así como otros accesorios. Se lleva a cabo la comparativa sobre la rentabilidad económica de ambas instalaciones y se determinan las emisiones evitadas de cada una de ellas. Se comprueba como el Caso B es más rentable económicamente, pero es el Caso A el que permite evitar mayor cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero.
Descargas
Citas
F. De Quevedo, Y. Aspirilla, M. Guadalupe. Entropías de la movilidad urbana en el espacio metropolitano de Guadalajara: Transporte privado y calidad del aire. Tecnura, 21 (53): 138-149, 2017.
International Energy Agency, Global EV Outlook 2019 - Scaling up the transition to electric mobility, 2019. https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2019.
A. Arcos-Vargas, F. Núñez Hernández, G. Villa-Caro. DEA analysis of electricity distribution in Spain: An industrial policy recommendation. Energy Policy, 102: 583-592, 2017. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2017.01.004
P. Poveda-Martínez, J. Ramis-Soriano, E. Parizet, K. Janssens. Percepción sonora de vehículos eléctricos, Revista de Acústica, 47 (3 y 4): 37-43, 2016. https://core.ac.uk/reader/78637870
J. M. Miranda Hernández, N. Iglesias González. Las infraestructuras de recarga y el despegue del vehículo eléctrico. Observatorio Medioambiental, 18: 57-85, 2015.
E. Quispe, L. Mantilla. Motores eléctricos de alta eficiencia: características electromecánicas, ventajas y aplicabilidad. Revista Energía Computación, 12(1): 11-19, 2004.
R. Andara. Usabilidad, impactos ambientales y costos de los vehículos de combustión interna y eléctricos, TRIM, 17: 111-125, 2019. https://revistas.uva.es/index.php/trim/article/view/4203
G. F. Araya. Introducción de vehículos eléctricos de uso particular en Costa Rica: costo total de posesión e impacto en la red eléctrica de distribución. Tesis de Licenciatura en Ingeniería Eléctrica, Universidad de Costa Rica, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Eléctrica, 2018. http://repositorio.sibdi.ucr.ac.cr:8080/xmlui/handle/123456789/5812
P. Frías Marín, C. De Miguel Perales. Aspectos medioambientales del vehículo eléctrico. Economía Industrial, 411:45-53, 2019. https://www.mincotur.gob.es/Publicaciones/Publicacionesperiodicas/EconomiaIndustrial/RevistaEconomiaIndustrial/411/FR%C3%8DAS%20Y%20DE%20MIGUEL.pdf
F. Castaño. Conducción, en condiciones reales de Galicia, de un Vehículo Eléctrico con autonomía extendida (REX), Dínamo Técnica, 19: 12-15, 2016.
The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). AR5 Synthesis Report: Climate Change 2014, 2014. https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/
M. Crippa, G. Oreggoni, D. Guizzardi, M. Muntean, E. Schaaf, E. Lo Vullo, E. Solazzo, F. Monforti-Ferrario, J. Oliver y E. Vignati. Fossil CO2 and GHG emissions of all world countries, Publications Office of the European Union, 2019. http://dx.doi.org/10.2760/687800
Naciones Unidas (ONU). Energía asequible y no contaminante: por qué es importante, 2019.
Unión Española Fotovoltaica (UNEF). Informe Anual 2019 - El sector fotovoltaico impulsor de la transición energética, 2019.
Comisión Europea. Directiva 2018/2001 del Parlamento Europeo y del Consejo relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, 2018.
Comisión Europea. Reglamento 2018/1999 del Parlamento Europeo y del Consejo de 11 de diciembre de 2018 sobre la gobernanza de la Unión de la Energía y de la Acción por el Clima, 2018.
Gobierno de España. Real Decreto-ley 15/2018 de 5 de octubre, de medidas urgentes para la transición energética y la protección de los consumidores, Boletín Oficial del Estado, 2018.
Gobierno de España- Ley 24/2013, de 26 de diciembre, del Sector Eléctrico, Boletín Oficial del Estado, 2013.
Comunidad de Madrid. Extracto de 4 de junio de 2019, de la Orden de la Consejería de Economía, Empleo y Hacienda, por la que se convoca la concesión de ayudas a través del II Plan de Impulso de Instalaciones de Autoconsumo Fotovoltaico en el Sector Residencial, Boletín Oficial de la Comunidad de Madrid, 2019.
Gobierno de España. Real Decreto 72/2019, de 15 de febrero, por el que se regula el programa de incentivos a la movilidad eficiente y sostenible (Programa MOVES), Boletín Oficial del Estado, 2019.
J.A. Gómez-Gélvez, C. Hernán, V. Kaul, L. Isla. La incorporación de los vehículos eléctricos en América Latina, Banco Interamericano de Desarrollo, 2016.
Á.J. Bazurto, J. Zúñiga, D.F. Echeverry, C.A. Lozano. Perspectiva del transformador de distribución en redes eléctricas con alta penetración de generación distribuida y vehículos eléctricos, Ciencia e Ingeniería Neogranadina, 26(2): 35-48, 2016. https://doi.org/10.18359/rcin.1710
E.A. Álvarez, H. C. Caraballo, R.R. Gómez, M.A. Montero, I.J. Soto, E.A. Jiménez, M.E. Aybar. Potencial impacto energético de los vehículos eléctricos en la red de distribución del Distrito Nacional, República Dominicana, Ciencias, Ingenierías y Aplicaciones, 2(1):45-66, 2019. https://doi.org/10.22206/cyap.2019.v2i1.pp45-66
C.A. Cruz. Análisis y diseño de una red electrolinera para la recarga de vehículos eléctricos livianos, haciendo uso de energía fotovoltaica, Trabajos de Titulación, Carrera de Ingeniería en Eléctrico-Mecánica, Universidad Católica de Santiago de Guayaquil, 2016. http://repositorio.ucsg.edu.ec/handle/3317/6639
Comisión Europea, Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS), 2020. https://ec.europa.eu/jrc/en/scientific-tool/pvgis
Electric Vehicle. Database. Nissan Leaf Battery Electric Vehicle, 2020, https://ev-database.org/car/1106/Nissan-Leaf
M. B. Carreras. Montaje y mantenimiento de instalaciones fotovoltaicas (ISF), Editex, 2019.
Atersa Shop, Panel Solar 330W 24V – Placa Solar ATERSA A-330P GS, 2020. https://atersa.shop/panel-solar-a-330p-gse/
S. Ekici y M. Kopru, Investigation of PV System Cable Losses, International Journal of Renewable Energy Research, 7(2):807-815, 2017. https://www.ijrer.org/ijrer/index.php/ijrer/article/view/5660
N. Manoj Kumar, R. Prasad Gupta, M. Mathew, A. Jayakumar y N. Kumar, Performance, energy loss, and degradation prediction of roof-integrated crystalline solar PV system installed in Northern India, vol. 13, 2019.
Autosolar. Batería Litio 2.4kWh Pylontech US2000B Plus 48V, 2020. https://autosolar.es/baterias-litio-48v/bateria-litio-24kwh-pylontech-us2000b-plus-48v
S. Elías, S. Morresi, A.M. Tombolato. Internationalization of Higher Education in the light of some indicators, European Scientific Journal ESJ, May Special Edition :488-498, 2016. https://eujournal.org/index.php/esj/article/view/7422
J. Peñaranda. Proyecto instalación solar fotovoltaica aislada, Universidad Politécnica de Cartagena, 2013.
Nissan, Nissan Leaf - Precios y versiones, 2020. https://www.nissan.es/vehiculos/nuevos-vehiculos/leaf/precios-y-versiones.html
Unión Europea. Electricity prices for household consumers - bi-annual data (from 2007 onwards), Portal de Datos Abiertos de la UE. Eurostat, 2019. https://data.europa.eu/euodp/es/data/dataset/aqDMwMrWaIVNy4eZt2rYOQ
Gobierno de España. Índice de variación mensual de los precios medios del gasóleo en España, Ministerio de Fomento, 2019.
C. Johan y B. Sandén. Energy analysis of batteries in photovoltaic systems. Part II: Energy return factors and overall battery efficiencies, Energy Conversion and Management, 46(11-12):1980-2000, 2005. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2004.10.004
Banco Interamericano de Desarrollo. Energía fotovoltaica de autoconsumo - Estudios de viabilidad técnico-económica, 2015.
Gobierno de España. Factores de emisión - Registro de huella de carbono, compensación y proyectos de absorción de dióxido de carbono. Versión 13, Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, 2020.
Red Eléctrica de España. Península - Seguimiento de la demanda de energía eléctrica, 2020. https://demanda.ree.es/visiona/peninsula/demanda/total/2020-02-01
Red Eléctrica de España. Precio medio horario final, 2020. https://www.esios.ree.es/es/mercados-y-precios
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Derechos de autor 2020 Carlota García González, Carmen Luisa Vásquez-Stanescu, Rodrigo Ramírez-Pisco
Está obra está bajo licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Derechos del/de autor/es a partir del año de publicación
Esta obra está bajo la licencia:
Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación ni de la UCLA. Se autoriza la reproducción total o parcial de los textos aquí publicados, siempre y cuando se cite la fuente completa y la dirección electrónica de esta revista.
Los autores conservan integramente los derechos sobre sus obras, cediendo a la revista el derecho de ser la primera publicación donde se presenta el artículo. Los autores(as) tienen el derecho de utilizar sus artículos para cualquier propósito siempre y cuando se realice sin fines de lucro. Se recomienda a los autores(as) difundir sus obras en la versión final, luego de publicada en esta revista, en los medios electrónicos de la intituciones a las cuales están afiliadas o medios digitales personales
