In 2014 the Cuban government announced that 24% of the country’s generated electricity will come from renewable energy sources by 2030. In Cuba the emissions have drastically risen over the past decade due to the increasing amount of electricity demand. Today most of the generated electricity is produced by burning oil. To achieve this goal before 2030 major investments in renewable energy will be required. There is also a big concern in Cuba about climate change, as Cuba’s geographical position is very vulnerable to drastic weather changes. This drive efforts towards a more sustainable society, in addition to the economic aspect of being independent of imported oil. The objective of the study is to evaluate the economical, ecological and social profitability of PV systems in Cuba. The main purpose will consist of making economic and technical calculations using the software Matlab (version R2016a) for the installation of the PV system on the building most suitable at The University of Havana. The study will consider both a PV system with and without energy storage. The PV module that will be investigated in this study is the crystalline silicone cells, since this is the most common used in PV system in Cuba. This is to enable for the university to become partly or completely independent from the electricity generated by the government owned electricity company (UNE). It is important for the university to become independent from the national electricity grid due to the high number of power-cuts and since the electricity company in Cuba regulates how much electricity that can be consumed each month. The project will consider both economic, ecological and social aspects to find the best solution for the installation of PV system at The University of Havana. The study showed that the most suitable building for a PV system installation is the building of Institute of Science and Technology of Materials. All three orientations examined in this study cover the electricity consumption during an average day and can work as a backup system. The result concluded that the most economical and optimized installation, taking into account the desired function of the PV system for the building of IMRE is an incline angle of 20°, 270 number of installed PV modules and an orientation towards south if installing a PV system with energy storage. The excess electricity from the PV system has assumed to be used for recharging the battery or sold back to the grid for same price as the private PV companies sell electricity for, 0,06-0,07 USD/kWh. It was concluded that the cost of generated electricity from a PV system installed at The University of Havana is 5,5-32,5 % cheaper with battery and without battery the cost is 47,8-62,7 % cheaper than current price of generated electricity at 0,15-0,21 USD/kWh. The result from this study complements other studies done and validates that also smaller PV systems are economical profitable in Cuba. This study has shown that it is economic, ecological and social profitable to install a PV system at The University of Havana. / År 2014 meddelade den kubanska regeringen att 24 % av landets elproduktion ska vid år 2030 komma från förnybara energikällor. På Kuba har utsläppen ökat drastiskt under det senaste decenniet på grund av den ökande efterfrågan på el. Idag produceras majoriteten av den genererade elen från olja och för att uppnå målet om en ökad mängd förnybara energikällor före år 2030 krävs stora investeringar. Det finns en stor oro på Kuba kring klimatförändringarna, på grund av att landets geografiska position är mycket sårbar för drastiska väderförändringar. Detta driver ansträngningarna mot ett mer hållbart samhälle, utöver den ekonomiska aspekten att vara oberoende av importerad olja. Syftet med studien är att utvärdera PV-systemets ekonomiska, ekologiska och sociala lönsamhet på Kuba. Huvudsyftet kommer att bestå av att göra ekonomiska och tekniska beräkningar med softwareprogrammet Matlab (version 2016a) för installation av PV-systemet på de byggnader som anses lämpligast att installera på. Studien kommer att utvärdera både ett PV-system med och utan energilagring. I denna studie är de kristallina silikoncellerna som tillämpas eftersom dessa är de mest förekommande på Kuba. Installation av ett PV system kommer kunna göra det möjligt för universitetet att bli helt eller delvis oberoende av den el som genereras av det statligt ägda elbolaget (UNE). Det är viktigt för universitetet att bli oberoende av det nationella elnätet på grund av det stora antalet strömavbrott som existerar idag och eftersom Kubas elbolag reglerar hur mycket el som kan konsumeras varje månad. Projektet kommer att överväga både ekonomiskt, sociala och ekologiska aspekter för att finna den bästa lösningen för installation av ett PV-system vid Havannas Universitet. Studien visade att den lämpligaste byggnaden för en installation av PV-system är på en av byggnaderna som tillhör Institute of Science and Technology of Materials. Alla tre orienteringar för en installation som undersöktes i denna studie täcker elförbrukningen under en genomsnittlig dag och kan även fungera som ett backupsystem. Resultatet visade att den mest ekonomiska och optimala installationen med hänsyn till PV-systemets önskvärda funktion för byggnaden, är en lutningsvinkel på 20 °, en installation på 270 PV-moduler och med en orientering mot söder om PV-systemet installeras med energilagring. Överskottselen från PV systemet har antagits att användas till att ladda upp batterierna eller säljas tillbaka till nätet för samma pris som för privata solcellsföretag säljer för, 0,06–0,07 USD/kWh. Slutsatsen för kostnaden för genererad el från ett PV-system installerat vid Havannas Universitet är att det blir 5,5–32,5% billigare med batteri och utan batteri är kostnaden 47,8–62,7% billigare än nuvarande elproduktion i landet, 0,15-0,21 USD/kWh. Resultatet av denna studie kompletterar andra studier som gjorts och validerar att även mindre installation av PV-system är ekonomiskt lönsamma på Kuba. Denna studie har visat att det är ekonomiskt, ekologiskt och socialt lönsamt att installera ett PV-system vid Havannas Universitet. / Las emisiones de gases de invernaderos en Cuba han aumentado drásticamente en la última década, a causa de la creciente demanda del uso de la electricidad. En la actualidad la mayor parte de la electricidad generada en el país se obtiene por la quema del petróleo. En el año 2014, el gobierno de Cuba se propuso la meta, de que un 24% de la electricidad generada en el país en el 2030, fuese obtenida a partir de las fuentes de energías renovables. Para cumplir este objetivo antes del año 2030, será imprescindible hacer grandes inversiones en nuevas tecnologías para el uso de las fuentes de energías renovables. En Cuba también existe una gran preocupación por el cambio climático debido a las vulnerabilidades de la isla frente a los fenómenos atmosféricos que afectan al país por su situación geográfica. Esto ha incrementado los esfuerzos para alcanzar un desarrollo socioeconómico sostenible y la independencia energética del país. El objetivo de este estudio es evaluar la rentabilidad económica, ecológica y social de los sistemas fotovoltaicos (FV) en Cuba. Para lograr este fin se hacen cálculos económicos y técnicos utilizando el software Matlab versión R2016a para la instalación de los sistemas FV en los edificios de la Universidad de La Habana. El estudio considera ambos tipos de sistemas FV, con y sin almacenamiento de energía. Los módulos FV que se investigan en este trabajo son los basados en celdas solares de silicio cristalino porque estas son las celdas más usadas en los sistemas FV de Cuba. Este proyecto contribuirá a que la universidad se independice parcial o completamente de la electricidad generada en el país. La independencia de la red eléctrica nacional es muy importante para la universidad por la gran cantidad de cortes eléctricos a causa de las regulaciones del consumo energético de cada mes. El proyecto considera los aspectos socioeconómicos y ecológicos para encontrar el sistema FV óptimo en la Universidad de La Habana. El estudio demuestra que uno de las edificaciones que cumple con las condiciones óptimas para la instalación de un sistema fotovoltaico en la Universidad de La Habana es el edifico central del IMRE. Los aspectos examinados en este estudio consideran el consumo energético promedio en el día y la capacidad de respaldo del sistema FV. Teniendo en cuenta, las características de un sistema FV con almacenamiento de energía en los edificios de IMRE, se concluyó que la instalación óptima y más económica tiene un ángulo de inclinación de 20°, una cantidad de 270 módulos FV instalados y una orientación hacia el sur. Los resultados indicaron que el costo de un sistema FV instalado en la Universidad de La Habana es 5,5-32,5%, más económico con batería, y sin batería el costo es 47,8-62,7% más económico que la electricidad generada actualmente. Estos resultados complementan otros estudios realizados y demuestran que el uso de sistemas FV más pequeños son rentables económicamente en Cuba. Este estudio ha demostrado que la instalación de un sistema FV en la Universidad de La Habana es ecológica, económica y socialmente rentable.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-232977 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Eliasson, Caroline, Rahmqvist, Elin |
| Publisher | KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Unknown |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 18314 |
Page generated in 0.0025 seconds