Instalación fotovoltaica de autoconsumo conectada a red en el EDAR de Arroyo de la Víbora en Marbella

Rafael Córdoba Tejada. Subdirector de Vivendio Grupo Aconser

03/11/2023

En esta ocasión, siendo fiel a sus principios, Vivendio Sostenibilidad Energética presenta en este caso un proyecto singular realizado recientemente para la Mancomunidad de Municipios de la Costa del Sol Occidental, cuyo objeto fue unir los esfuerzos y posibilidades económicas de los municipios asociados para la creación y sostenimiento de servicios que interesaran a todos ellos, entre los que se encuentran la gestión integral del ciclo del agua dentro de su zona geográfica.

La actuación se llevó a cabo en la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) del municipio de Marbella, cuya denominación completa es EDAR Arroyo de la Víbora. Esta depuradora entró en funcionamiento en el año 1972 y dispone de una capacidad para tratar un caudal de 81.125 m³/día mediante seis líneas de reactores biológicos, dando servicio a una población de 300.000 habitantes.

Cuenta con un tratamiento terciario que permite la reutilización de 26.500 m³/día del caudal depurado en riego de jardines y campos de golf.

Su consumo eléctrico aproximado es de 4.750.000 kWh/año lo que supone un proyecto ideal para la implementación de una instalación solar fotovoltaica, que permitiera generar un autoconsumo suficiente que redundaría en un ahorro de costes de funcionamiento, de energía primaria consumida y de emisiones de CO₂.

El proyecto fue redactado por el Ingeniero Industrial D. Rafael Ruiz Bernier y tenía como objetivo alcanzar una producción de energía renovable de 0,5080 MW y una reducción anual estimada de gases efecto invernadero (GEI) de 388,39 tCO₂ eq/año.

Para ello, se proyectó una instalación solar fotovoltaica para autoconsumo sin excedentes formada por 764 módulos fotovoltaicos de 665 Wp, disponiendo de una potencia pico de 508.060 W en corriente continua y que se transforma en corriente alterna tras el paso por 4 inversores de 100 W de potencia, 1 de 40 kW y 1 de 30 kW. Cada inversor se divide a su vez en los siguientes subsistemas:

De generación, usando los módulos fotovoltaicos fabricados con tecnología monocristalina.
De conversión continua/alterna, incluyendo la monitorización.
De conexión a red, compuesto por cuadros de protecciones, cajas de interconexión y cableado.
De sistema de inyección cero para no producir vertido de los excedentes a la red.

Durante la ejecución de la obra, las canalizaciones de las distintas instalaciones se desarrollaron en zanjas tipo, cumpliendo con las normas correspondientes. Se dispusieron arquetas de registro junto al inversor del aparcamiento, inversores de decantadores e inversor del conjunto de placas que se encuentran cerca de las cubas de aireación, en la entrada de la nave de pretratamiento, junto al centro de transformación, en los cambios de dirección y cada 40 metros.

En la EDAR, de todas las superficies disponibles para colocar placas se consideró que las óptimas por su ubicación para minimizar las pérdidas por sombras y orientación fueron:

Cubierta de la nave de pretratamiento con orientación suroeste.
Cubierta plana nave pretratamiento.
Decantadores en desuso.
Marquesinas del aparcamiento.
Terreno con pendiente junto cubas de aireación.

En el Edificio de Pretratamiento se colocaron sobre la cubierta con su propia perfilería anclándola a la teja mediante fijación con resina, en cambio, en la marquesina del aparcamiento las placas se colocaron sobre la misma cubierta debiendo reforzarla previamente por el incremento del peso sobre los elementos estructurales existentes.

Priorizando la seguridad de las personas, se llevó a cabo una protección contra contactos directos a través de una protección por aislamiento de las partes activas de la instalación, barreras o envolventes con mínimo IPXXV o IP2X, y obstáculos evitando el acceso de personas no autorizadas a la zona de generadores fotovoltaicos. Adicionalmente, se instalaron dispositivos de protección diferencial con sensibilidad inferior o igual a 300 mA. La protección contra contactos indirectos se consiguió mediante el corte automático de la instalación, evitando que una tensión de valor suficiente se mantenga durante un tiempo tal que pueda resultar un riesgo. En el lado de la corriente continua, se cuenta con un doble aislamiento Clase II ofreciendo una mejor protección contra contactos indirectos.

En el transcurso de los trabajos, se instaló un sistema de monitorización, control y vertido cero para impedir la inyección de energía a la red de distribución en aquellos momentos en los que el consumo eléctrico de la planta fuera inferior a la producción fotovoltaica. Para monitorizar el consumo procedente de la red, se instaló un analizador de red en el punto frontera con comunicaciones RS485 incluyendo los transformadores de corriente.

La instalación fotovoltaica instalada cuenta en definitiva con los siguientes elementos que hace factible la monitorización:

Cuadro de comunicaciones: dispone de un datalogger industrial con puertos R485, puerto Ethernet y puerto RS485 que permite la comunicación con los dispositivos a monitorizar y la comunicación mediante un protocolo Modbus RTU con los dispositivos de la planta.
Analizador de red: para medir la producción eléctrica de la instalación fotovoltaica y la energía entrante de la red o consumo eléctrico, comunicando los datos resultantes al cuadro eléctrico.
Sonda: mide la radiación solar, la temperatura del panel y la ambiental, permitiendo emitir alarmas para el mantenimiento y limpieza de las placas.
Plataforma de monitorización: permite en tiempo real la visualización de la producción, el consumo procedente de la red, variables meteorológicas, aviso de alarmas y fallos de comunicación, y generación de gráficas e informes.

Por último, la legalización de la instalación se consiguió siguiendo el Manual de la Secretaría de Industria, Energía y Minas para la tramitación administrativa de las instalaciones de generación de energía eléctrica en régimen de autoconsumo en la Comunidad Autónoma de Andalucía, junto con lo dispuesto en el capítulo I del título VII del Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre, por el que se regulan las actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica.

Una vez más, Vivendio Sostenibilidad Energética, realiza un trabajo acorde a su experiencia pero muy especialmente, con la sensibilidad de los tiempos que vivimos en los que ponemos todo nuestro conocimiento y buen hacer para lograr mejoras energéticas en un proceso continuado de traslado al cliente, aprovechando en este caso la energía solar como medio facilitador.