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Nuevas herramientas para convertir los sistemas fotovoltaicos en una opción más atractiva

Un consorcio financiado por la Unión Europea ha desarrollado una serie de herramientas y modelos para hacer que los sistemas fotovoltaicos sean más fiables y económicos, además de mejorar su rendimiento general.
Nuevas herramientas para convertir los sistemas fotovoltaicos en una opción más atractiva
El sector de la energía solar ha transformado sus prácticas y tecnologías para aumentar la fiabilidad de los componentes de los sistemas fotovoltaicos, en particular, módulos e inversores. No obstante, el rendimiento de los sistemas de energía solar depende, entre otros muchos factores, del funcionamiento de los componentes individuales de las instalaciones. Aún es posible realizar más mejoras a nivel de sistema, tanto en la fase de diseño como en la de funcionamiento.

Con los fondos de la Unión Europea, el proyecto PERFORMANCE PLUS (Tools for enhanced photovoltaic system performance) se centró en este tipo de mejoras a nivel de sistema. Expertos de cinco países europeos sumaron sus esfuerzos para desarrollar nuevos conceptos y herramientas que contribuyesen a elevar el rendimiento y prolongar la vida útil de las instalaciones fotovoltaicas. Un grupo de usuarios reunidos expresamente para esta iniciativa prestó su apoyo al consorcio del proyecto aportando información valiosa en relación con los resultados.

El éxito de cualquier instalación de energía solar depende en buena medida de la disponibilidad de datos sobre radiación solar en un lugar determinado. Conscientes de ello, los investigadores lograron desarrollar y validar nuevos prototipos de sensores denominados ESA en cinco puntos diferentes de Europa. El sensor ESA puede medir la radiación solar directa e indirecta. En comparación con las estaciones terrestres convencionales, ESA ofrece una solución económica pero fiable para la medición de los niveles de radiación solar.

Se utilizó una cámara del cielo instalada en la tierra para analizar y predecir la radiación solar en superficie, muy variable tanto espacial como temporalmente. El equipo del consorcio procesó imágenes del cielo para extraer la distribución y el movimiento de las nubes, así como la sombra resultante sobre la superficie y los campos de radiación solar.

Un nuevo marco de control predictivo de modelos permitió controlar la planta fotovoltaica junto con otros sistemas sobre el terreno para, en última instancia, optimizar la integración en la red eléctrica.

Otras herramientas importantes que se desarrollaron fueron un instrumento para realizar pruebas in situ de módulos e inversores fotovoltaicos, una herramienta web para la optimización económica de los sistemas fotovoltaicos y un sistema de exploración de estado para la identificación de fallos a partir de datos de supervisión del funcionamiento del sistema fotovoltaico.

El equipo del proyecto también publicó pautas recomendadas para situaciones de incertidumbre en el modelado fotovoltaico y la supervisión de sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica. Estas pautas deberían ayudar a los desarrolladores del proyecto de energía fotovoltaica y a los inversores financieros a gestionar y evaluar los riesgos de índole económica. Según el equipo, un método recientemente desarrollado que combina mediciones por satélite y terrestres puede mejorar hasta en un 30 % los cálculos de productividad, que están sujetos a incertidumbres debido a las variaciones de la radiación solar y del rendimiento de cada componente.

Los miembros del consorcio contaban con acceso a veinticinco sistemas fotovoltaicos repartidos por toda Europa, desde pequeñas instalaciones residenciales hasta grandes sistemas fotovoltaicos destinados al suministro público, para demostrar y corroborar la capacidad de los modelos de mejorar los diseños existentes y de las herramientas de detectar los fallos con fiabilidad. El herramental de PERFORMANCE PLUS ayudará, previsiblemente, a los operarios de las centrales eléctricas a mejorar el rendimiento de los sistemas fotovoltaicos a lo largo de toda su vida útil.

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Palabras clave

Sistemas FV, fotovoltaicos, herramientas para la mejora del rendimiento, PERFORMANCE PLUS, radiación solar, integración en la red eléctrica
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