Cálculo de la producible: ¿cuáles son los factores determinantes?

El rendimiento anual de una instalación fotovoltaica depende de muchos factores, no todos igual de influyentes, algunos de primer orden, otros de segundo o incluso de tercer orden.

En este artículo, nos proponemos discutir algunos de los más importantes de estos factores, desde la irradiación incidente en los módulos hasta la inyección a la red (cuando es el caso), tal y como lo ilustra la descomposición de pérdidas (ver en el lateral) tal y como aparece en archelios PRO.

Irradiación

El primer grupo de pérdidas está relacionado con la irradiación. Aquí sólo aparecen las pérdidas relacionadas con las sombras, que se analizaron en detalle en un artículo anterior [enlace].

Estas pérdidas se refieren al depósito solar en el lugar de la instalación. Se obtiene a partir de un archivo meteorológico, que a su vez se deriva de las mediciones sobre el terreno realizadas durante un período de varios años (normalmente de 15 a 20 años), o de bases de datos establecidas a partir de imágenes de satélite.

Hay que recordar que el objetivo de un estudio de producible es estimar la producción de una instalación fotovoltaica a lo largo de su vida útil. Como no se dispone de la irradiación futura, la hipótesis implícita del estudio es que la irradiación solar observada en el pasado se observará en el futuro. Para mitigar los efectos de las variaciones interanuales, el período de tiempo de los datos debe ser lo suficientemente amplio.

Incluso antes de la simulación, el recurso solar constituye una primera fuente de incertidumbre, que no es despreciable.

Los módulos bifaciales

En el caso de los módulos bifaciales, el cálculo de la irradiación recibida por los módulos implica parámetros adicionales:

  • El albedo del suelo (fracción de energía solar que se refleja), un parámetro ya presente en el caso de los módulos monofaciales, pero con menor influencia, salvo en casos especiales (fuerte pendiente, nieve)
  • La geometría de la central: distancia entre filas de módulos, altura respecto al suelo, inclinación.

La pérdida de radiación recibida por los módulos

Hay dos factores de pérdida que afectan a la irradiación que reciben los módulos, que no es la que reciben las células que los componen:

  • El ensuciamiento, que representa una pérdida de hasta el 4% en latitudes templadas con lluvias regulares. Puede ser mucho mayor (y difícil de estimar con precisión) dependiendo de la ubicación de la planta (por ejemplo, la proximidad a una cantera o la actividad agrícola estacional). Se puede mitigar con una limpieza regular, cuya ganancia es difícil de evaluar.
  • Pérdidas por reflexión, llamadas IAM (Incidence Angle Modifier). Estas pérdidas son mayores para orientaciones e inclinaciones que implican altos ángulos de incidencia de la luz solar.

Las pérdidas de temperatura suelen ser el elemento más importante a nivel de módulo. Dependen de la irradiación incidente y de la temperatura ambiente. Son más importantes cuando la ventilación en la parte posterior de los módulos es menor, debido a la forma en que se instalan en el tejado (superpuesta o integrada). La pérdida vinculada al envejecimiento de los módulos es particular, en el sentido de que evoluciona con el tiempo. No hay que descuidarlo, ya que a menudo se observa que esta pérdida, promediada a lo largo de la vida útil de la planta, se produce predominantemente en el nivel de los módulos.

Las pérdidas del sistema

Las pérdidas del sistema pueden reducirse mediante un dimensionamiento adecuado. Los cables están dimensionados para limitar las pérdidas al 1% en condiciones STC en el lado de CC, pero también en el lado de CA. Más allá del rendimiento intrínseco del inversor (eficiencia nominal y eficiencia en carga parcial), un mal dimensionamiento puede provocar pérdidas importantes, que pueden evaluarse: clipping, punto de funcionamiento óptimo fuera del rango MPP del inversor. Respetar los indicadores de validez mostrados durante la definición del sistema permite limitar estas pérdidas.

La noción de incertidumbre, mencionada para el recurso solar, también es importante, ya que cada parámetro y cada paso de la simulación están asociados a una incertidumbre. La consideración de estas incertidumbres suele dar lugar al cálculo de un entregable P90 (o PXX), cuyo significado es el siguiente: la probabilidad de tener un valor de entregable superior a P90 es del 90%.

Más allá del modelo/software utilizado y de su precisión, el factor “usuario” es al menos igual de importante:

  • La parametrización del software requiere conocer el significado de cada parámetro y su influencia en el modelo.
  • Además, la justificación de los supuestos que se hacen es, para los financiadores, tan importante como el modelo/software utilizado para realizar el estudio.

El artículo fue escrito por Ismaël Lokhat, Oficial científicos  Trace Software International

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