Investigadores de Indonesia han investigado cómo los efectos de la sombra pueden influir en el rendimiento de un sistema fotovoltaico. Su análisis también consideró el período de recuperación y el retorno de la inversión.
Imagen: Estado Politécnico de Ujung Pandang, Resultados en Ingeniería, Licencia Creative Commons CC BY 4.0
Científicos de Indonesia han investigado los efectos de la sombra en la superficie de un sistema fotovoltaico. relación calidad (PR) considerando diferentes ángulos de acimut y de inclinación del módulo solar.
El PR es un parámetro que define la relación entre la producción de energía real y teórica de un sistema fotovoltaico y en gran medida no tiene relación con la ubicación y orientación de una instalación. Este valor se utiliza para comprender la eficiencia con la que funciona el sistema fotovoltaico.
"Los estudios anteriores se han centrado principalmente en cómo el sombreado afecta la producción de energía de un sistema fotovoltaico", dice la investigación.
Utilizando el software PVsyst, los académicos analizaron los efectos de sombra de un sistema fotovoltaico instalado en el tejado del edificio administrativo del Estado Politécnico de Ujung Pandang, que se encuentra en Makassar, la ciudad más grande del este de Indonesia.
"Se aplicó el software PVsyst para evaluar el efecto de sombreado, el diagrama de pérdidas y las relaciones públicas durante todo el año", dijo el grupo de investigación. "El plan propuesto también examina el análisis financiero del sistema fotovoltaico propuesto, es decir, el período de recuperación (PBP) y el retorno de la inversión (ROI)".
Se supuso que el sistema planificado tendría dos cadenas, con nueve módulos fotovoltaicos en cada cadena. Cada panel tenía una potencia nominal de 420 W en condiciones de prueba estándar, para un total de 7,56 kW para todo el sistema de 18 módulos. Los investigadores también asumieron que el sistema vendería el excedente de energía a la red bajo un régimen de medición neta.
El análisis consideró la irradiación horizontal global local, la irradiación difusa horizontal, la temperatura ambiente, la irradiación incidente global y la irradiación global efectiva. Luego, todos estos factores se utilizaron para calcular la energía real producida por el conjunto fotovoltaico, la energía inyectada en la red y la PR.
"En general, en el clima de Indonesia sólo hay dos estaciones distintas: la seca y la lluviosa, y ambas son relativas", dijeron los científicos. “La estación seca comienza en abril y dura hasta septiembre, y cada una de estas dos estaciones dura seis meses. Luego, a finales de septiembre hasta marzo, comienza la temporada de lluvias”.
Con base en esas condiciones, se probaron cuatro escenarios: Diseño-1 con un ángulo de inclinación de 14 grados y un acimut de -90 grados; Design-2 con un ángulo de inclinación de 13 grados y un acimut de 90 grados; Diseño-3 con un ángulo de inclinación de 10 grados y un acimut de 0 grados; y Design-4 con un ángulo de inclinación de 15 grados y un acimut de 180 grados.
Según los investigadores, Design-3 logró los mejores resultados, con un PR de 0,817, un PBP de 7,8 años y un ROI de 155,2%. Por otro lado, Design-4 logró los peores resultados, con un PR de 0,815, un PBP de 8,6 años y un ROI de 131,8%. El Diseño-1 y el Diseño-2 lograron resultados similares, ambos con un PR de 0,816 y un PBP de 8,2 años. El Diseño-1 tuvo un ROI de 145,2%, mientras que el Diseño-2 tuvo 144,3%.
"En consecuencia, se recomienda utilizar Design-3 para lograr las mejores relaciones públicas e inversión", concluyeron los científicos.
Sus hallazgos fueron presentados en el estudio “Evaluación del efecto de sombreado de paneles fotovoltaicos para optimizar el ratio de rendimiento de un sistema de energía solar," Publicado en Resultados en Ingeniería. El grupo de investigación estuvo formado por académicos de Indonesia. Estado Politécnico de Ujung Pandang y la Universidad de Gadjah Mada.