La Universidad de Jaén mejora los sistemas fotovoltáicos autónomos



Mejoras sobre los sistemas fotovoltáicos autónomos en la Universidad de Jaén Andalucía España

La Universidad de Jaén mejora los sistemas fotovoltáicos autónomos. Energías limpias, energía solar fotovoltáica

Mejoras sobre los sistemas fotovoltáicos autónomos en la Universidad de Jaén Andalucía EspañaMiembros del Grupo de Investigación y Desarrollo en Energía Solar y Automática (IDEA) de la Universidad de Jaén, dirigidos por Francisco Muñoz Rodríguez, han creado un nuevo método de análisis que ofrece información más detallada sobre el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos autónomos (SFA), facilitando la identificación de la causa del fallo o mal funcionamiento del sistema.

La actual situación mundial y la cada vez mayor preocupación por la energía está propiciando no sólo la optimización de los recursos energéticos, sino que está acelerando considerablemente la implantación de nuevas fuentes energéticas, la mayoría de ellas renovables.

Una de estas energías renovables la constituye la solar fotovoltaica. Dentro de la misma caben destacar los sistemas fotovoltaicos autónomos (SFA), que tal y como indica su nombre, se caracterizan por ser independientes de la red eléctrica, cubriendo por sí solos la demanda energética para la que han sido diseñados. Suelen ser aplicaciones de pequeña y mediana potencia en las que resulta prácticamente imposible acceder a un punto de la red eléctrica. De hecho, los sistemas fotovoltaicos autónomos constituyen una las aplicaciones de mayor interés en la actualidad en este sentido, debido a su mayor competitividad económica frente a otras alternativas que garantizan el suministro eléctrico, amén de representar una fuente de energía limpia y fiable.

Debido a sus particularidades climáticas, Andalucía en general, y Jaén en particular, presentan elevados valores de irradiación solar. Por ello, el potencial de los sistemas fotovoltaicos en la provincia jiennense, tanto en su vertiente de conexión a red como autónoma, es enorme. Especialmente son varias las aplicaciones principales a las que se pueden orientar los sistemas fotovoltaicos autónomos en la provincia: viviendas rurales y de vacaciones, sistemas de bombeo de agua y sistemas de servicio profesionales.

Sistemas fotovoltaicos autónomos en la UJA

El éxito de las energías renovables radica en demostrar tanto la viabilidad económica como la capacidad de las instalaciones basadas en estas nuevas fuentes de suministrar energía con eficacia. En esto último juega un papel destacado el análisis del funcionamiento de las mismas a partir de los datos monitorizados. De este examen se podrán extraer las conclusiones sobre la operación de estos sistemas, que podrán ser utilizados tanto en mejorar el funcionamiento de estas fuentes alternativas como en establecer nuevas consideraciones de diseño.

En Jaén existe un elevado potencial de energía solar que está favoreciendo notablemente la implantación de este tipo de sistemas. Por ello, lo que plantea este proyecto, que ha sido subvencionado por el Instituto de Estudios Giennenses, es analizar el funcionamiento de dos sistemas fotovoltaicos autónomos (SFA) en Jaén con el objetivo de extraer conclusiones sobre el funcionamiento de este tipo de sistemas bajo las condiciones ambientales características de la provincia.

Todos los sistemas fotovoltaicos, tanto los conectados a red como los autónomos, sufren una serie de pérdidas de distinta naturaleza. Por un lado sufre pérdidas de captura (pérdidas por temperatura, por no trabajar el generador fotovoltaico en el punto de máxima potencia, por cableado, por sombreado…), y por otro lado carencias de sistema (pérdidas por baja eficiencia en el inversor, asociadas al rendimiento de la batería, etc.). Uno de los objetivos de este proyecto es definir nuevos parámetros que permitan diferenciar todas las pérdidas anteriormente mencionadas. Este aspecto presenta una gran importancia, ya que permitiría rápidamente identificar la causa de fallo o mal funcionamiento del sistema, lo que facilitaría su pronta subsanación.

Para conseguir este objetivo se han instalado dos SFA en la terraza de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Jaén. El primero de ellos se corresponde con un SFA sin seguidor del punto de máxima potencia. En este caso, el objetivo ha sido establecer nuevos parámetros que permitan identificar mejor los diferentes tipos de pérdidas que se producen en este tipo de sistema fotovoltaico. Por otro lado, el segundo sistema se corresponde con un SFA con MPPT (dispositivo electrónico), con el objetivo de evaluar si se puede aplicar a este tipo de sistemas el nuevo método de análisis propuesto basado en parámetros de cantidad de carga. Un MPPT es un dispositivo electrónico que encarece la instalación al mismo tiempo que se constituye en una nueva y posible fuente de fallos. “Resulta interesante estudiar hasta qué punto es beneficioso instalar estos dispositivos en SFA en determinadas zonas que tienen asociadas unas condiciones climáticas particulares”, asegura Francisco Muñoz.

Continúan trabajando

Hasta el momento el nuevo método se ha aplicado tan sólo para un tipo concreto de regulador de carga, que es el que se encarga de regular adecuadamente la carga de la batería a partir de la corriente eléctrica producida por el generador fotovoltaico.

Durante este año, el grupo seguirá trabajando en esta línea, pero aplicando el nuevo método a otros tipos de reguladores, para ello recibirán la ayuda del Plan Propio de la Universidad de Jaén.

Las conclusiones deducidas del estudio podrán tenerse en cuenta a la hora de abordar el diseño de SFA, lo que redundará en una mejor perspectiva a la hora de dimensionar los diferentes elementos que configuran este tipo de sistemas. Esto ayudará a demostrar el gran potencial que presentan este tipo de sistemas en aquellas aplicaciones en las que no se disponga, o sea excesivamente caro el acceso a la red eléctrica.

Más información:
Francisco Muñoz Rodríguez
Departamento de Ingeniería Electrónica de Telecomunicaciones y Automática
Universidad de Jaén
Teléfono: 953 21 28 10
E-mail: [email protected]

La Universidad de Jaén mejora los sistemas fotovoltáicos autónomos. Energías limpias, energía solar fotovoltáica

Fuente: Andalucía Investiga (www.andaluciainvestiga.com)


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