Análisis energético de trolebús. Estudio para la ciudad de Zaragoza

El trolebús es un vehículo eléctrico de transporte de pasajeros de media capacidad cuya eficiencia en términos energéticos es muy alta comparada con el clásico autobús. En este trabajo, el principal objetivo es investigar y analizar desde el punto de vista energético los factores que influyen en el consumo del trolebús así como de trolebuses híbridos. Se realiza un repaso al estado del arte general del vehículo y además se da a conocer el moderno trolebús de la ciudad de Castellón, único en España. Además, se profundiza tanto en los factores de los vehículos como en los factores del sistema de potencia, así como en factores ajenos al propio vehículo pero que inciden en el consumo del mismo. También se ha realizado una comparativa tanto de los consumos reales de los diversos sistemas de trolebuses como de los tipos de vehículos comerciales a día de hoy. La comparativa de transportes de media capacidad analizada en el presente trabajo permite pronosticar los costes de los consumos de los mismos. Por último, se ha realizado el estudio de un caso práctico. En dicho estudio se analizan todas las actuales líneas de transporte de autobús urbano de Zaragoza para poder determinar qué línea es la más eficiente desde el punto de vista energético. Posteriormente, se determina el consumo de energía de dicha línea para analizar la sostenibilidad de la misma basada en trolebuses

Instalación fotovoltaica de autoconsumo de una aldea de alta montaña situada en el pirineo aragonés. Análisis energético y de viabilidad económica

En el presente trabajo se ha realizado el estudio del consumo eléctrico del centro scout Griébal, una antigua aldea abandonada del Pirineo aragonés ahora transformada en un centro scout, así como de la temperatura e irradiación de la zona con el fin de diseñar una instalación fotovoltaica con sistema de almacenamiento capaz de abastecerlo.Los gráficos de consumo por horas se han obtenido a partir de los datos de la compañía eléctrica que han sido facilitados por la dirección del centro. Mientras que los datos de irradiación y temperatura de la zona se han conseguido a través de una herramienta especializada.Para establecer el tamaño óptimo de la instalación fotovoltaica se han comparado las producciones, el porcentaje de consumo abarcado y la inversión aproximada a realizar de diferentes<br /

Diseño de una marquesina de autobús fotovoltaica

El objeto de este TFG es la realización del diseño de una marquesina de autobús conectada a la red eléctrica pero apoyada en energía solar fotovoltaica con el propósito de reducir el consumo eléctrico y continuar con la transición hacia un mobiliario urbano limpio y sostenible. Así como plasmar en el trabajo los conocimientos adquiridos en diferentes áreas. A su vez, se realizará el diseño de una marquesina autónoma para aquellos lugares donde la red eléctrica no sea de fácil acceso.<br /

Localización y tamaño óptimo de instalaciones fotovoltaicas en redes de distribución

La generación en distribución supone mejoras en la reducción del impacto ambiental del sistema eléctrico y un importante cambio en el modelo energético, sin embargo, exige una valoración de su impacto sobre la red y su comportamiento. Este proyecto pretende estudiar la cantidad de generación fotovoltaica que puede incorporar una red de distribución desde el punto de vista de la reducción de pérdidas por efecto Joule en las líneas. Para ello se han tomado diferentes tipologías de redes de consumo y se han determinado las posiciones y los tamaños de generación fotovoltaica que hacen óptimo el ahorro en dichas pérdidas. Siguiendo la metodología de algunos estudios anteriores, se han utilizado datos reales de generación fotovoltaica y datos de consumo horario de un hogar tipo, para ser después introducidos en los diferentes modelos desarrollados con Matlab para hallar la solución al problema. Los casos estudiados son, en primer lugar, aquellos que plantean una combinación de carga uniformemente distribuida y una carga concentrada al final de la línea variando la proporción de una y otra. En segundo lugar, el caso de una red de consumo con carga uniformemente distribuida con la producción de fotovoltaica dividida en varias posiciones. Otra tipología estudiada es la de una línea con una distribución de carga en triángulo o en trapecio simulando el sector de una red urbana de consumo. Por último, se ha planteado la introducción de almacenamiento con baterías en los puntos de generación y la consideración de caída de tensión en la línea para hacer los modelos más próximos a la realidad

Modelado y simulación de un "Energy Hub" residencial

Este trabajo presenta el modelado y la simulación de un Energy Hub. Un Energy Hub es un lugar donde la producción, conversión, almacenamiento y consumo de energía tiene lugar. El sistema contará dos inputs: energía eléctrica de la red y gas natural, dos outputs: energía eléctrica y calor. Los elementos que contendrá serán: paneles fotovoltaicos, bomba de calor y quemador, en el primer modelo. Posteriormente se añadirá una batería. Una vez obtenido el modelo, se analizará cómo afectan en el desempeño del Energy Hub variaciones en diferentes constantes parámetros, como el precio de la energía, los paneles fotovoltaicos, la batería.<br /

Análisis y simulación del rendimiento de seguimiento del PMP en inversores fotovoltaicos

En este Trabajo Fin de Máster se ha diseñado una técnica con la que es posible mejorar el rendimiento de una instalación fotovoltaica debido al seguimiento del punto de máxima potencia. Por un lado, se ha construido una herramienta que permite simular el funcionamiento de un sistema fotovoltaico, teniendo en cuenta el seguimiento del punto de máxima potencia que habitualmente está incorporado en el inversor o en el regulador. Para ello se ha utilizado el programa MATLAB-SIMULINK. El circuito equivalente de los paneles fotovoltaicos está basado en el modelo de los dos diodos. Este modelo permite calcular las curvas I-V y P-V de cualquier tipo de panel fotovoltaico, en función de la irradiancia incidente, la temperatura de las células y los datos técnicos que aparecen en su hoja de características. Es capaz de calcular las curvas resultantes en una instalación fotovoltaica formada por varios paneles, incluso no estando todos ellos uniformemente iluminados. Por otro lado, se ha realizado un estudio de investigación acerca de los principales métodos de seguimiento del punto de máxima potencia. Se han simulado los más destacados con la herramienta diseñada, lo que ha permitido evaluar el rendimiento obtenido con cada uno de ellos y descubrir sus puntos fuertes y débiles. Estas simulaciones se han realizado con datos de irradiancia y temperatura obtenidos en un emplazamiento cercano a la ciudad de Zaragoza. A continuación, se ha diseñado un nuevo método de seguimiento, cuya característica más innovadora es que cuenta con sensores de irradiancia. Estos sensores le proporcionan información adicional con la que tomar mejores decisiones, así como detectar situaciones de sombreado parcial. En estas situaciones, donde las curvas de potencia presentan varios picos, la técnica es capaz de localizar el verdadero punto de máxima potencia, evitando que permanezca en un máximo local. Los resultados obtenidos han demostrado que este método diseñado permite obtener un mayor rendimiento de la instalación fotovoltaica que las principales técnicas tradicionales, para cualquier condición climática. De este modo, se mejora el aprovechamiento del recurso solar disponible

Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos para cubrir aplicaciones térmicas domésticas

Este trabajo de fin de grado tiene como objetivo principal el dimensionamiento de un sistema deenergía fotovoltaica de conexión a red para el abastecimiento de electricidad demandada por unavivienda unifamiliar de una planta derivado de las cargas térmicas más influyentes presentes en esta.El proyecto pretende no limitarse exclusivamente al propio dimensionamiento del sistemafotovoltaico, sino que abarca también el estudio y cálculo de las diversas cargas térmicas a tener encuenta.El análisis de estas cargas térmicas también lo haremos desde la base. Dimensionaremos nosotrosmismos el tipo de termo eléctrico y frigorífico requerido para cubrir las necesidades de una familia decuatro personas, buscando en el mercado el modelo más adecuado. Lo mismo sucederá con el sistemade calefacción-refrigeración, el cual estará adaptado para el diseño de vivienda realizado.Posteriormente procederemos al cálculo manual de las cargas térmicas derivadas de cada uno de lostres elementos comentados. Durante el estudio, observaremos la multitud de factores que intervienenen el cálculo final (condiciones climáticas, dimensiones, materiales, etc.) debiendo recurrir además ala consulta de numerosas bases de datos y fichas técnicas.Una vez obtenido el valor total de cargas térmicas, y traducido a energía eléctrica a cubrir, procedemosal dimensionamiento del sistema fotovoltaico.Este dimensionamiento se inicia con la elección de la disposición (inclinación, azimut) más adecuadapara nuestros módulos fotovoltaicos, a partir de lo cual podremos determinar la potencia del sistemaa instalar.Una vez sabido esto, realizamos la búsqueda en el mercado, y su selección acorde a las característicasde nuestro sistema, de los diversos componentes de los que debe constar este. Desde los propiosmódulos o el inversor, de vital importancia, hasta los elementos de protección.Como parte final del dimensionamiento, considerando nuestro sistema sujeto al mecanismo decompensación simplificada, valoraremos el tamaño de baterías más adecuado y rentable en términoseconómicos. Para ello, en una visión general, enfrentaremos en un Excel los valores de energíaeléctrica producida y demandada en términos horarios para un día tipo de cada mes.Para concluir, llevaremos a cabo un estudio económico en el que analizaremos la idoneidad de lainstalación de baterías respecto al sistema dimensionado inicialmente sin almacenamiento, ydeterminando así, en el caso de que efectivamente resultase rentable la instalación del sistemafotovoltaico, cuál de los dos sería más apropiado.The main objective of this end-of-degree project is to design a grid-connected photovoltaic energysystem to cover the electricity supply of a one-storey house due to domestic thermal applications.This project not only pretends to focus on the photovoltaic system design itself, but also includes thestudy and calculation of the different thermal loads to bear in mind.The analysis of these thermal loads will be also done from the basis. We will design ourselves the kindof electric water heater and fridge required to cover the needs of a four-member family, looking forthe most suitable model in the market. The same will happen with the heating and cooling system,which will be adapted to the design of our house.Then, we will continue with the manual calculation of the thermal loads due to each of the mentioneditems. During this study, we will notice the wide range of factors involved in the final calculation(weather conditions, dimensions, materials, etc.) having also to resort to various databases andtechnical guides.Once the total value of the thermal loads has been obtained, and translated into the electrical energyto be covered, we will proceed to size the photovoltaic system.This sizing starts with the choice of the most suitable setup (inclination, azimuth) for our photovoltaicmodule model. Then, we will be able to determine the peak power of the system to be installed.Once this is done, we do the market research and selection of the different items to be includedaccording to our system characteristics. From the modules themselves, the inverter (with greaterimportance), to the protective elements.As a final part of the design, we will consider the simplified compensatory mechanism, assessing themost appropriate and cost-effective battery size. To do this, we will face in an Excel the values of theelectrical energy produced and consumed per hours for a typical day of each month.To conclude, we will carry out an economic study in which we will analyze the adequacy of the batteryinstallation in comparison with the system initially designed without batteries. And finally, if theinstallation of a photovoltaic system is really profitable, we will determine which of the two options isthe most appropriate<br /

Optimización del índice de producción final (Yf) de una instalación solar fotovoltaica, para un inversor y emplazamiento dados

Estudio de la eficiencia de conversión eléctrica del inversor. Análisis de la dependencia del rendimientio con distintas variables (tensión, radiación solar). Se propone un nuevo método, alternativo al rendimiento europeo, para la obtención del rendimiento del inversor. Cálculo del índice de producción final de la instalación, para distintas configuraciones del generador fotovoltaico

Dimensionamiento de una instalación fotovoltaica flotante de 2,5 MW en el embalse de San Bartolomé

El objetivo del trabajo de fin de grado es la realización del dimensionamiento de una instalación fotovoltaica para suministrar energía eléctrica a una estación de bombeo para cultivos y con la peculiaridad de que los paneles solares serán instalados en la superficie del agua de un embalse. Se ha comenzado realizando un estudio del estado del arte de los sistemas de flotación necesarios para conseguir instalar los paneles fotovoltaicos sobre la superficie del agua. Posteriormente, se han descrito tanto la ubicación donde se quiere instalar la planta fotovoltaica,los consumos de la estación de bombeo como la irradiación disponible en esa ubicación. Tras esto se pasa al propio dimensionamiento de la instalación para conocer el número de paneles solares necesarios, la configuración de estos paneles y la selección de los distintos elementos que compondrán la isntalación como son el inversor, cables, protecciones y sistema de puesta a tierra. Finalmente se incluye un apartado de consideraciones económicas así como un capítulo final de conclusiones.<br /

Estudio de una microrred eléctrica y análisis de su interacción con la red principal

En el presente Trabajo de Fin de Grado se ha analizado una de las formas de gestión y autoconsumo más innovadoras. El objeto de estudio ha sido analizar la operación de una microrred eléctrica, en la que participarán diferentes usuarios de consumo, generación con fuentes renovables y almacenamiento en baterías, todo ello conectado a la red eléctrica principal en un único punto. Se ha llevado a cabo la implementación de un programa que calcule la microrred y además una programación de la batería de forma que sean cuales sean los datos de generación y consumo en ese instante, la batería se cargue o descargue en función de ellos. Es decir, siempre que la batería esté por encima del 20% de estado de carga (SOC) y se demande energía, la batería aportará esta energía en lugar de que sea aportada por la red. O en otras palabras, solo se demandará energía eléctrica de la red principal cuando ni la generación ni las baterías puedan aportar la energía demandada por las cargas