Equipos e instalaciones

Paneles fotovoltaicos en granjas avícolas

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Paneles fotovoltaicos en granjas avícolas

En estos tiempos tan convulsos que vivimos por tantas circunstancias, en los que cada día nos despertamos casi pensando en que otra cosa más pasará hoy, he querido reflexionar sobre qué se puede hacer para mejorar las rentabilidades de las naves avícolas, debido a la terrible situación a la que se ha llegado por la coyuntura global.

Imagen 1. Placa solar

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Tomando como referencia al granjero integrado, lo que este tiene en su mano para poder mejorar sus resultados, la rentabilidad de sus naves, y teniendo en cuenta las diferentes posibilidades a su alcance, quiero entrar en el consumo energético, que es el factor que más se ha incrementado en el último año, y que más ha repercutido en las cuentas de resultados de las naves avícolas.

  1. Los combustibles utilizados para el calentamiento de las naves, que no abordaré en esta ocasión.
  2.  y el otro es la energía eléctrica.

Gráfica 1. Consumo Total para una instalación tipo de 2 naves de 120 x 16 metros (1920 m2) cada una, con una potencia de producción de paneles solares instalada total de 23 KW.

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Gráfica 2. Producción Em (Kwh) para una instalación tipo de 2 naves de 120 x 16 metros (1920 m2) cada una, con una potencia de producción de paneles solares instalada total de 23 KW.

Los precios del suministro energético se han disparado

Independientemente de los factores que han llevado a ello, el resultado es que en un año, hemos visto como el precio de suministro eléctrico se ha disparado.

Las facturas habituales de consumo de electricidad, se han multiplicado en la inmensa mayoría de los casos como mínimo al doble de lo habitual hace un año, lo que nos hace que nos planteemos de qué manera se puede reducir este factor.

Pues además, la previsión existente sobre el precio de la energía eléctrica a corto y medio plazo es que como mínimo continuarán los precios actuales por bastante tiempo, y ante esta tesitura, ¿qué podemos hacer en nuestras naves para reducir la factura de la electricidad?

Hay muchas respuestas para esta pregunta, pero yendo a la mejor solución actualmente por el coste que supone, el tiempo de amortización, y la rentabilidad que aporta, la mejor respuesta es la instalación de paneles fotovoltaicos.

Gráfica 3. Relación entre el consumo, producción y autoconsumo, para una instalación tipo de 2 naves de 120 x 16 metros (1920 m2) cada una, con una potencia de producción de paneles solares instalada total de 23 KW.

Vivimos en un país que, comparado con nuestros amigos y socios europeos, gozamos de muchas más horas de sol al cabo de año, y en la mayoría de los países con gran tradición de producción avícola, ya sea de carne o huevo, este modelo de instalaciones lleva muchos años explotándose, y además tenemos unas superficies ideales para la instalación de paneles con apenas coste añadido y sin mayor impacto, la cubierta de las naves.

Modalidades de instalación de los paneles fotovoltaicos

Dentro de la instalación de paneles fotovoltaicos en la cubierta de las naves, existen dos modalidades principales de instalación, dependiendo el uso que se quiera dar a esta.

Modelo Aislado

Imagen 2. Instalación fotovoltaica aislada

Por un lado, tenemos el modelo “Aislado” en el que se instalarán los paneles necesarios en cubierta, inversores para convertir la corriente continua que generan los paneles en alterna para utilizar en la granja y acumuladores o baterías para mantener el suministro eléctrico fuera de las horas de producción de los paneles eléctricos, esto es, por la noche.

Además de un grupo electrógeno específico (independiente del grupo de emergencia de la granja ) dedicado a la carga de las baterías en los días en los que no se disponga de luz solar por meteorología adversa,

Este tipo de instalación, tiene un coste bastante elevado, y variable, sobre todo dependiendo del tipo de acumuladores o baterías a instalar:

  • Para una nave tipo de unos 2.000 m2 el precio puede oscilar entre los 60.000€ si se instalan baterías de plomo, que tienen mantenimiento y una vida útil determinada (sobre 10 -12 años máx.) y los 100.000€ o más si se instalan baterías de Iones de litio, libres de mantenimiento y mucho más longevas.
  • Recomendable para naves nuevas

Este tipo de instalación, por el coste que conlleva y dada la coyuntura actual, no es el más recomendable para naves existentes con conexión a la red, digamos que es recomendable para naves nuevas, en las que, sobre todo, los costes de acometida y enganche a la red, se van a acercar a las cifras mencionadas, por lo que cara a la inversión, es mucho más atractivo decantarse por una instalación en aislado, y no tener el coste del recibo de luz.

Todas estas instalaciones, además son siempre ampliables, y en el caso de habernos quedado cortos de cálculo de acumulación, o de paneles, ello nos supone una elevada cifra de horas de generador, con su coste de combustible y siempre se podrá aumentar el número de ambas cosas muy fácilmente.

Modelo “Autoconsumo”

Por otro lado, tenemos el modelo de instalación llamado “Autoconsumo” en los que la granja siempre tiene que tener conexión a la red eléctrica, muy indicado para naves existentes, con su correspondiente recibo de energía.

  • En este caso, lo que se instala en las granjas son paneles fotovoltaicos en la cubierta y el o los inversores para convertir la corriente continua producida por los paneles en corriente alterna para poderla consumir en todos los sistemas de la granja.
  • Pero a diferencia de el caso de instalación “aislada” no hay acumuladores o baterías, por lo que solo podremos consumir la energía producida por las placas, durante el día, cuando hace sol, el resto del tiempo tendremos que seguir consumiéndola de la red, lo que no nos libra del recibo…

Imagen 3. Instalación de panel fotovoltaico

Cierto es que este tipo de instalación proporciona importantes ahorros de energía consumida de la red, pues las granjas avícolas, por norma general consumen más electricidad cuanta más temperatura hace en el exterior, pues el mayor pico de consumo se produce cuando el sistema de ventilación y refrigeración ha de trabajar con máximo desempeño, siempre coincidiendo las horas de mayor consumo con las de mayor iluminación solar.

Tabla 1. Producción de energía para una instalación tipo de 2 naves de 120 x 16 metros (1920 m2) cada una, con una potencia de producción de paneles solares instalada total de 23 KW.

Tabla 2. Consumo Total para una instalación tipo de 2 naves de 120 x 16 metros (1920 m2) cada una, con una potencia de producción de paneles solares instalada total de 23 KW.

Correcto dimensionamiento de la instalación

Es importante un correcto dimensionamiento de la instalación, para que podamos cubrir con la energía proporcionada por las placas estos picos de consumo en al menos un 60% de su amplitud, pero tampoco mucho más.

  • Ocurre el caso que, en los meses de verano, no llegaremos a cubrir todo el consumo necesario, pero en el resto del año, puede darse fácilmente el caso de que nuestros paneles solares estén produciendo más energía de la que necesitamos.
  • Esta energía, aunque se puede vender a las compañías suministradoras y verterla en la red cuando nos sobre, dado el precio a la que las compañías nos la van a pagar, una cuarta parte aproximadamente del precio al que nos cobran la energía ellos a nosotros, no merece la pena en la media total del año el dimensionar más allá de ese 60% de nuestro “picos “ de consumo.

 

Gráfica 4. Balance económico inversión €/años

Elementos principales que componen este tipo de instalaciones

Sobre los elementos principales que componen este tipo de instalaciones, paso a comentar algunos de los aspectos de cada uno de ellos.

Paneles fotovoltaicos

Los paneles fotovoltaicos, se han estandarizado mucho en los últimos años, y ello ha provocado una reducción de precios muy importante, así como el aumento de potencia producida por ellos y su duración.

Imagen 4. Panel fotovoltaico

Hoy en día la inmensa mayoría de los fabricantes ofrecen módulos de unos 2 metros de alto por un metro de ancho, y unos cuatro o cinco centímetros de espesor, que producen entre 450 y 500 Vatios cada unidad y tienen una pérdida de rendimiento muy pequeña y lineal al menos hasta 25 años.

Chasis de raíles y orientación

Estos paneles van soportados sobre un chasis de raíles estándar que deberemos sujetar a la cubierta de la nave, existiendo múltiples soluciones dependiendo del tipo de esta.

Si bien es verdad que los paneles han de estar orientados hacia el sur en la mayor medida que sea posible, y con una inclinación de unos 35o con respecto a la horizontal para poder captar con mayor eficiencia los rayos solares, resulta que las naves no siempre tienen la orientación correcta, y esta es invariable.

Antes, se recurría a la instalación de bastidores/ chasis que orientaban en la medida de lo posible los paneles hacia el sur, cuando la cubierta de la nave no lo está, pero hoy en día, no merece la pena la instalación de este tipo de chasis, por su coste, complejidad técnica, y debilidad frente a fuertes vientos.

Tabla 3. Concepto e importe (€)

En su lugar, es más rentable, barato y sencillo la instalación de una mayor cantidad de módulos solares para cubrir la pérdida de eficiencia debido a una orientación menos idónea, para llegar a la misma potencia generada.

Inversor

Desde los paneles solares, que se unen entre ellos mediante cables eléctricos, llevaremos estos cables a un aparato llamado inversor.

Este aparato lo que hace es convertir la corriente producida por los paneles solares, que es corriente continua, en corriente alterna y trifásica que es la que necesitamos en nuestra granja para el funcionamiento de todos los sistemas.

En este campo, también se ha avanzado mucho, y los inversores de hoy en día tienen un gran rendimiento.

Así mismo son los encargados de hacer la regulación para que la corriente que estamos produciendo en los paneles sea consumida por la nave en su totalidad, y coger el resto de lo necesario de la red, así como cuando haya excedente de producción sobre la necesidad de la nave, verterla a la red si es el caso.

Estos aparatos,  dado que son una especie de cerebro electrónico, han de estar protegidos y con posibilidad de refrigeración, pues emiten bastante calor en su funcionamiento

A ser posible, aunque se ha ganado mucho en fiabilidad y longevidad, se recomienda la instalación de al menos dos unidades por instalación, esto es, mejor dos de 20KW que uno de 40KW por ejemplo

Recomendable es que sean del tipo “off-grid” que permite su funcionamiento aún en el caso de que no exista suministro eléctrico, pues de lo contrario, en caso de fallo de este, no tendríamos luz, y nuestras placas a pleno sol producirían energía, pero el inversor si no es de este tipo, no funciona, y de nada sirve la energía de nuestras placas, puesto que nos quedamos sin corriente igualmente.

Gráfica 5. Producción fv, excedentes y consumo diurno

Así mismo, estos aparatos permiten un seguimiento y supervisión on line permanente, de manera que podemos ver cuánto producen nuestras placas, cuanto consume nuestra nave, cuánta energía estamos comprando o vendiendo a la compañía en cada momento etc… todo inmediato y desde nuestro teléfono móvil, Tablet o ordenador….

La mejor inversión que podemos hacer a dia de hoy…

Como mencionaba al principio, este tipo de instalación/ inversión es lo mejor que podemos hacer hoy en día en las naves avícolas, pues los costes de instalación han bajado muchísimo respecto a hace unos años.

Actualmente la media está sobre 0,8 – 1€/W de potencia instalada, obteniendo unos periodos de amortización de unos 6 años con los costes de energía actuales, existiendo además interesantes subvenciones por parte de los gobiernos autonómicos y estatal para este tipo de instalaciones que nos reducirán este tiempo de amortización.

Gráfica 6. Comparativa consumo actual – modaldiad de autoconsumo

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