Análisis de desajustes y efectos de sombreado en una fotovoltaica matriz utilizando diferentes tecnologías
En este trabajo analizamos el rendimiento de un campo fotovoltaico implementado en la Universidad Politécnica de Valencia que consta de módulos de diferentes tecnologías y potencias, conectados en serie, con el fin de cuantificar las pérdidas de energía por desajuste y el efecto de las sombras. Para...
- Autores:
-
Guerrero Macías, Julián Eliecer
- Tipo de recurso:
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- Fecha de publicación:
- 2014
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
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- Repositorio UNAB
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
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En este trabajo analizamos el rendimiento de un campo fotovoltaico implementado en la Universidad Politécnica de Valencia que consta de módulos de diferentes tecnologías y potencias, conectados en serie, con el fin de cuantificar las pérdidas de energía por desajuste y el efecto de las sombras. Para ello, se midió el rendimiento de los módulos en funcionamiento en condiciones ambientales con un equipo de medida de campo (AMPROBE Solar Analyzer, Solar – 4000), que permite extrapolar las medidas a condiciones estándar STC. Para la validación de datos se tomaron medidas en condiciones controladas a algunos módulos en el laboratorio de pruebas flash del Instituto Tecnológico Energético ITE de Valencia en España. Posteriormente, las curvas de matriz medidas se validaron con un modelo de matriz fotovoltaica desarrollado en MATLAB-Simulink para las mismas condiciones y tecnologías. Los resultados de esta matriz en particular se pierden hasta en un 20 % de la energía suministrada debido a la falta de coincidencia de los módulos. El estudio muestra las curvas y la pérdida de energía debido a los módulos de sombras. Este resultado abre escenarios para modificaciones concebibles a las configuraciones del campo fotovoltaico hoy, elegidas durante la etapa de diseño e inalterables durante la etapa de operación; y da mayor importancia a la pérdida de energía por desajuste en el campo fotovoltaico |
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Para ello, se midió el rendimiento de los módulos en funcionamiento en condiciones ambientales con un equipo de medida de campo (AMPROBE Solar Analyzer, Solar – 4000), que permite extrapolar las medidas a condiciones estándar STC. Para la validación de datos se tomaron medidas en condiciones controladas a algunos módulos en el laboratorio de pruebas flash del Instituto Tecnológico Energético ITE de Valencia en España. Posteriormente, las curvas de matriz medidas se validaron con un modelo de matriz fotovoltaica desarrollado en MATLAB-Simulink para las mismas condiciones y tecnologías. Los resultados de esta matriz en particular se pierden hasta en un 20 % de la energía suministrada debido a la falta de coincidencia de los módulos. El estudio muestra las curvas y la pérdida de energía debido a los módulos de sombras. Este resultado abre escenarios para modificaciones concebibles a las configuraciones del campo fotovoltaico hoy, elegidas durante la etapa de diseño e inalterables durante la etapa de operación; y da mayor importancia a la pérdida de energía por desajuste en el campo fotovoltaicoIn this paper, we analyze the performance of a photovoltaic array implemented in the Universidad Politécnica de Valencia which consists of modules of different technologies and power, connected in series, in order to quantify the energy losses due to mismatch and the effect of the shadows. To do this, the performance of the modules was measured in operation under ambient conditions with field measurement equipment (AMPROBE Solar Analyzer, Solar – 4000), which allows the extrapolation of measures to standard conditions STC. For the data validation, measures under controlled conditions were taken to some modules in the flash test laboratory of the Institute of Energy Technology ITE of Valencia in Spain. Subsequently the array curves measured were validated with a photovoltaic array model developed in MATLAB-Simulink for the same conditions and technologies. The results of this particular array are lost up to 20% of the energy supplied due to the modules mismatch. The study shows the curves and the energy loss due to shadows modules. This result opens scenarios for conceivable modifications to the PV field configurations today, chosen during the design stage and unchangeable during the operating stage; and gives greater importance to the energy loss by mismatch in the PV arrayapplication/pdfspaGeneración Creativa : Encuentro de Semilleros de Investigación UNABhttp://hdl.handle.net/20.500.12749/14231Dio V Cascia D Miceli R & Rando C, 2009. Clean Electrical Power, International Conference on (Palermo: Italy/ Università degli Studi di Palermo) 3(8).Community Research European Commission. 2007. Strategic research agenda for Europe’s electricity networks of the future European Technology Platform Smartgrids pp 12 - 26.Kaushika N & Rai A, 2007 An investigation of mismatch losses in solar photovoltaic cell networks Energy 32(5) 755-759.Moschitta A Damiani A & Carbone P, 2012. A simple and accurate model for predicting mismatch effects in Photovoltaic Arrays Energy Conference and Exhibition (ENERGYCON), 2012 IEEE International. 818-822.Spertino F & Sumaili A J, 2009 Are Manufacturing IV Mismatch and Reverse Currents Key Factors in Large Photovoltaic Arrays?. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 56(11), 4520-4531.Wilson K Ceuster D & Sinton R A, 2006 Measuring the effect of cell mismatch on module output. In Photovoltaic Energy Conversion, Conference Record of the 2006 IEEE 4th World Conference on (Vol. 1, pp. 916-919).Garcia A Ruiz M C & Chenlo F, 2006 Experimental study of mismatch and shading effects in the I–V characteristic of a photovoltaic module. Solar Energy Materials and Solar Cells, 90(3), 329-340.Garcia A Ruiz M C & Herrmann W, 2006 Computer simulation of shading effects in photovoltaic arrays Renewable energy, 31(12)http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Generación Creativa. Generación Creativa : Encuentro de Semilleros de Investigación UNAB ; Volumen 03, Número 03 (Octubre 2014) ; páginas 230-234Análisis de desajustes y efectos de sombreado en una fotovoltaica matriz utilizando diferentes tecnologíasAnalysis of mismatch and shading effects in a photovoltaic array using different technologiesConferenceinfo:eu-repo/semantics/conferenceProceedingsMemoria de eventoshttp://purl.org/coar/resource_type/c_f744http://purl.org/redcol/resource_type/EC_ACUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería en EnergíaSistema de Investigación SIUNABSolar panelsMismatchShading effectsPhotovoltaic energyRenewable energyResearch proposalPhotovoltaic arrayHotbeds of researchUNABEvent memoriesEnergía fotovoltaicaEnergía renovablePropuesta de investigaciónSemilleros de investigaciónUNABMemorias de eventoPaneles solaresDiscordanciaEfectos de sombreadoArreglo fotovolticoORIGINALGeneración_creativa_2014-230-234.pdfGeneración_creativa_2014-230-234.pdfArticuloapplication/pdf804607https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/16286/1/Generaci%c3%b3n_creativa_2014-230-234.pdf8dc40884e1ae0b881d189c47e2ec9af2MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8829https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/16286/2/license.txt3755c0cfdb77e29f2b9125d7a45dd316MD52open accessTHUMBNAILGeneración_creativa_2014-230-234.pdf.jpgGeneración_creativa_2014-230-234.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12030https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/16286/3/Generaci%c3%b3n_creativa_2014-230-234.pdf.jpg567ce0900930e269f5896d7a031b5746MD53open access20.500.12749/16286oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/162862022-05-03 17:16:22.096open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.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 |