Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos para autoconsumo 100%

Fuente: https://www.pv-magazine.com/

Un grupo de investigadores ha propuesto un nuevo método para dimensionar sistemas fotovoltaicos que no dependen de un sistema anti-dump y que funcionan sin posibilidad de inyectar energía a la red. El novedoso enfoque requiere una estimación del perfil horario anual y de la potencia mínima demandada, así como el uso de un medidor de irradiancia y un analizador de redes eléctricas.

Investigadores del Instituto Especializado de Estudios Superiores Loyola (IEESL) de República Dominicana han delineado una nueva metodología para el dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos en tejados en mercados sin medición neta ni tarifas de alimentación, donde toda la energía producida por el sistema solar debe ser autoconsumida.

En el estudio “ Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos para autoconsumo sin excedentes mediante mediciones in situ: Caso de estudio de República Dominicana ”, publicado en Energías Renovables , el equipo de investigación explicó que su novedoso enfoque está pensado para sistemas fotovoltaicos de pequeño tamaño para autoconsumo 100% sin sistema anti-dump. En estos sistemas, la producción no puede superar la demanda eléctrica de un hogar, ya que ningún mecanismo impide la inyección a la red eléctrica.

Estos sistemas requieren una estimación del perfil horario anual y de la potencia mínima demandada, así como el uso de un medidor de irradiancia y un analizador de red eléctrica. “La relevancia de la metodología propuesta radica principalmente en que el coste de capital del sistema fotovoltaico sin sistema anti-dump es menor en comparación con un sistema con sistema anti-dump y con sistemas de medición neta convencionales”, explicaron los investigadores.

En concreto, utilizaron un medidor de irradiancia solar Fluke IRR1-SOL para medir la irradiancia y la temperatura y el analizador de red Fluke 1378, que se utiliza habitualmente para demandas industriales en las que la corriente es de decenas a cientos de amperios. El modelo se lleva a cabo en una hoja de cálculo de Excel sobre la energía mensual generada por el sistema fotovoltaico durante 25 años, teniendo en cuenta las pérdidas de eficiencia del módulo fotovoltaico.

“En la etapa de análisis del autoconsumo fotovoltaico se calcula la energía generada, las emisiones de CO2 evitadas _, la demanda energética de la red eléctrica, la tasa de autoconsumo y autosuficiencia”, destacan los académicos. “Además, en la última etapa se realiza un análisis de la viabilidad económica de la instalación, utilizando el método del valor actual neto (VAN), la tasa de retorno de la inversión (TIR) ​​y el tiempo de recuperación de la inversión (PBT) como indicadores del caso de estudio”.

El equipo puso a prueba el enfoque mediante un estudio de caso en la provincia de San Cristóbal, en la parte sur del país. Su análisis consideró un hogar de dos adultos y tres niños y la implementación de un sistema fotovoltaico de 1 kW con un ángulo de inclinación de 20 grados, con una producción anual de energía estimada en 1.578,5 kWh según la calculadora PVwatts.

Como el método propuesto busca identificar la máxima potencia de corriente alterna que puede producir un panel fotovoltaico a partir de mediciones de irradiancia en un día determinado, los académicos propusieron un factor de corrección para estimar la máxima potencia de salida durante el año. “En este caso, el factor de corrección fue de 1,044, con lo que la máxima potencia de salida en el año resultó en 131,5 W de 150 W”, precisaron.

También encontraron que el sistema de 1 kW sin antidump era rentable, con una TBI de 4,57 años, una TIR de 23,4% y una tasa de autoabastecimiento (TAE) de 5,0%. “El despliegue de este tipo de autoconsumo no es viable para clientes con un consumo inferior a 252 kWh/mes”, alertaron, señalando que el hogar seleccionado tenía una demanda media de 394 kWh/mes.