¿Cuál es el costo de una planta solar para mi ciudad si el consumo total de energía es de 1,348,440,123 kWh? La radiación solar promedio anual es de 7.45.

Suposiciones

• El valor de 7.45 se refiere a las horas pico de sol por día, lo que se traduce en 2.719.25 horas pico de sol al año (¿es un desierto por cierto? Recuerdo haber leído valores similares para el desierto de Atacama en Chile).
• La granja solar entrega el 80% de la energía disponible después de tener en cuenta la eficiencia del inversor, las sombras de las montañas en el horizonte, las pérdidas de transmisión y distribución, etc.
• La granja solar y su ciudad están conectadas a una red eléctrica más grande que suministra energía durante la noche y explica la producción reducida en el invierno (menos horas de sol). La generación de excedentes durante el verano se exporta a otras ciudades … solo pretendemos generar una cantidad de electricidad equivalente al consumo total. El análisis es mucho más complejo si desea aislar su ciudad y la granja solar del resto de la red porque necesita almacenamiento de energía y debe tener en cuenta la variación de la luz solar durante el año.

Ahora, una estimación aproximada.

• Capacidad (MW AC) = 1,348,440.123 MWh / 2719.25 h = 495.89 MW AC
• Capacidad (MW DC) = 495.88 MW / 80% = 619.86 MW

Un proyecto tan grande probablemente costaría alrededor de $ 1 millón por MW, por lo que debería ser de alrededor de $ 620 millones. Tenga en cuenta que esta es una estimación muy aproximada, pero nos da una idea general.

El uso total de energía, usted menciona, ¿a qué hora? Las centrales eléctricas están diseñadas para suministrar una potencia máxima en un momento determinado, por lo que este es el factor de diseño más importante. Usted mencionó una cantidad de energía (kWh) si la divide por el tiempo respectivo (supongamos que su valor establecido es por un día, entonces debe dividir ese valor por 24) obtiene la potencia requerida. Por ejemplo. Digamos que tengo una casa. En la demanda máxima, imaginemos que mi casa consume 15kW. Pero durante un día solo extraeré la potencia máxima durante 2 horas, digamos, y el resto del tiempo imaginemos que estoy usando un promedio del 50% de eso. Tengo 15kW * 2 horas + 50% * 15kW * 22 horas = 30 + 165 = 195 kWh. Por lo tanto, una central eléctrica para mi casa debería entregar un total de 195kWh “por día” (esto es lo que falta en sus datos) con una potencia instantánea máxima de 15kW (otro elemento que falta en su pregunta).

Ahora hay 2 direcciones de diseño desde aquí. Puede tener una central eléctrica más grande, capaz de entregar la máxima cantidad de energía todo el tiempo (cuando el sol está brillando) y cuando no se usa, debe entregarse y venderse a la red o una central eléctrica más pequeña que usa almacenamiento de energía ( otra inversión) y acumula solo la energía necesaria para su ciudad. Esta es más una pregunta filosófica cuando se trata de energía solar, ya que solo recibe luz solar completa durante unas pocas horas y también debe tener en cuenta los días nublados, por lo que si realmente cuenta con esa energía solar, ¡debe tener almacenamiento!

Aquí es donde entra la radiación solar promedio total. Donde vivo, sé que tengo un promedio de 4 horas de radiación completa por día. Volviendo al ejemplo anterior de mi hogar, si tuviera que diseñar esa central eléctrica a 15kW de potencia, significa que obtendría un promedio de 15 * 4 horas = 60 kWh por día. Eso es menos de lo que necesito (195kWh), por lo que parece que necesito una central eléctrica más de 3 veces más grande. Sin embargo, mi ejemplo doméstico no se parece en nada a un ejemplo real, ya que usualmente usa menos del 10% de la potencia máxima la mayor parte del tiempo. La mayoría de los kits solares para el hogar en el mundo tienen alrededor de 3kW (montados en el techo), en mi área eso significaría 12 kWh por día, lo que está bien dentro del promedio de la UE, por ejemplo.

De todos modos … Danos los datos que faltan y podemos hacer un cálculo aproximado por ti:

1. Máxima potencia de drenaje de tu ciudad
2. ¿Sobre qué cantidad de tiempo se mide esa cantidad de energía?
3. ¿Quieres que tu ciudad sea completamente independiente de la red con su nueva planta solar?
4. Unidades para su número de radiación solar: necesito traducir ese valor en horas máximas promedio de luz solar por día (o año o lo que sea).