Análisis de paneles fotovoltaicos en entornos de operación reales para determinar su eficiencia

Abstract

Un conocimiento fiable sobre el rendimiento de diferentes generadores fotovoltaicos (como células individuales, módulos, arreglos, etc.) en condiciones de funcionamiento reales es esencial para la correcta selección del producto y la predicción precisa de su producción de electricidad. Se ha utilizado el método de Durisch et al. (2007) para el cálculo del rendimiento anual de módulos fotovoltaicos (PV) en lugares seleccionados, utilizando datos meteorológicos específicos del lugar. Conocer el rendimiento de los módulos fotovoltaicos es fundamental para determinar el importe requerido en la generación de electricidad para dichos módulos, lo que posibilita la selección del tipo de módulo teniendo en cuenta el nexo rendimiento-costo mayor para un determinado lugar de la instalación fotovoltaica. Las tres variables independientes de temperatura de la celda, irradiancia solar y masa de aire relativa son tomadas en cuenta en el modelo de eficiencia desarrollado que es utilizado para calcular los rendimientos de los módulos fotovoltaicos. Las características de corriente/voltaje (I/V) del módulo seleccionado son base para la obtención de los parámetros abiertos del modelo, éstas son medidas al aire libre en las instalaciones de prueba en situaciones reales de funcionamiento. Mediante el modelo, se pueden determinar las eficiencias de la celda y el módulo en todas las situaciones operativas relevantes. Se presentan los cálculos realizados de rendimiento para cinco módulos comerciales (LA361K54S de Kyocera, BP 585 F de BP Solar, UPMUS-30 de UniSolar, CIS ST40 de Siemens y WS11003 de Wuerth) para un lugar (Al Qawairah) de buena irradiación de Jordania donde se midieron datos meteorológicos confiables disponibles. Estos representan a módulos fotovoltaicos de silicio policristalino, monocristalino y amorfo, así como módulos fotovoltaicos de cobre-indio-diselenuro, CuInSe2. Se presenta los resultados del rendimiento anual de estos módulos.