Costo e impacto ambiental en el ciclo de vida de un sistema fotovoltaico integrado

ARENA, A.P.

Buenos Aires

Encuentro; VI Encuentro Argentino de Ciclo de Vida y V Encuentro de Huella Hídrica - ENARCIV 2017; 2017

Red Argentina de Ciclo de Vida (RACV) y Red Argentina de Huella Hïdrica (RAHH)

Antecedentes y objetivo: El sector edilicio es responsable de una porción muy importante de la demanda energética de nuestros países, para satisfacer distintas necesidades como la iluminación, la climatización, el accionamiento de dispositivos de comunicación y cálculo, uso de electrodomésticos, bombeo de agua, etc. Entre las distintas tecnologías que pueden utilizarse para mejorar esta situación, una de las más prometedoras es la fotovoltaica, la cual permite producir electricidad en el sitio en el que se requiere, disminuyendo la necesidad de transporte de energía, sin producir ruido, partes en movimiento, ni liberación de emisiones durante su uso, a la vez que requieren escaso mantenimiento, y producen menor impacto que las fuentes fósiles convencionales. Sin embargo, el aspecto económico muchas veces limita su aplicación. En este estudio se analiza el caso de una instalación fotovoltaica integrada al edificio en forma de aleros sobre las ventanas de las aulas del edificio principal.Metodología. Para realizar el análisis de los beneficios económicos asociados a este sistema, es necesario realizar la comparación contra otras alternativas, que produzcan los mismos efectos. Para este estudio, se consideró como caso de referencia un toldo tradicional, en cuyo caso no hay producción eléctrica. Cálculo de la cantidad de energía térmica bloqueada por los aleros fotovoltaicosPara el presente trabajo el dimensionamiento del alero fotovoltaico y del toldo alternativo son tales que ambos bloquean la radiación solar en las mismas cantidades, es decir producen el mismo ahorro de energía con respecto a la situación actual. Por lo tanto, en la comparación entre el caso base y el caso alternativo, la energía ahorrada por sombreado no producirá ninguna diferencia.Cálculo de la cantidad de energía producida por los aleros fotovoltaicosLa producción de los paneles depende de la radiación solar incidente, la cual varía con el tiempo y con la inclinación de los paneles. Este sistema se ha diseñado para optimizar la producción eléctrica estacionalmente, mediante un tracking de eje horizontal que permite inclinar los paneles, manteniendo constante el azimut.Cálculo económicoSe utilizó el método del Análisis del Costo de Ciclo de Vida. Para ello fue necesario evaluar, además de los costos de inversión y la tarifa eléctrica, la tasa de descuento, la vida útil, las tasas de aumento de la energía, las proyecciones sobre aumentos futuros, los costos futuros de sustitución de componentes y el cronograma de mantenimiento. El período de estudio se fijó en 25 años. Finalmente, se realizó un análisis de sensibilidad para establecer las variables críticas que dominan el comportamiento económico.Resultados y discusión: Los resultados muestran un potencial interesante para la generación de energía fotovoltaica descentralizada integrada al edificio. La instalación proporcionará costos energéticos anuales más bajos y mejorará el confort en las aulas. Los costos iniciales constituyen una barrera para la difusión de la tecnología, pero el diseño integrado y el doble funcionamiento son elementos clave al alcance del equipo de diseño para reducirlos. De hecho, se observa que gran parte del atractivo económico de la instalación se debe al costo evitado de adquisición y mantenimiento de un toldo, y sus sucesivas sustituciones. De no considerar estos costos evitados, el sistema como ha sido planteado no sería rentable. Las bajas tarifas energéticas no aprovechan las ventajas de la generación fotovoltaica distribuida: menor contaminación, menores pérdidas de transmisión, reducción de la demanda máxima de los climatizadores en temporadas calurosas, aumento del empleo, por citar algunas