Nuevo método para evitar sobretensiones en fotovoltaica vertical conectada a redes de baja tensión

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

Un grupo de investigación en Finlandia ha creado un nuevo flujo de trabajo para evitar aumentos de voltaje en sistemas fotovoltaicos verticales bifaciales ubicados en latitudes altas. Según sus hallazgos, la energía fotovoltaica bifacial vertical puede tener un rendimiento de energía un 46 % mayor en comparación con sus contrapartes monofaciales convencionales en los países nórdicos, al mismo tiempo que tiene una mejor coincidencia temporal entre la generación y el consumo de energía fotovoltaica.

Un piloto fotovoltaico vertical agrovoltaico en Suecia Imagen: Universidad de Mälardalen

Investigadores de la Universidad de Turku en Finlandia han desarrollado un flujo de trabajo metodológico para aumentar la producción de electricidad en sistemas fotovoltaicos verticales bifaciales que están conectados a redes de bajo voltaje (LV) ubicadas en latitudes altas y tienen diferentes ubicaciones de paneles, orientaciones y tecnologías.

Explicaron que su nuevo enfoque tiene como objetivo evitar el aumento de voltaje en la red, que ocurre cuando la generación fotovoltaica excede la demanda, y los altos voltajes pueden dañar la red y los dispositivos eléctricos conectados a ella. “Por lo tanto, el voltaje debe restringirse por debajo de un umbral, ya sea identificando la capacidad fotovoltaica máxima permitida de la red de distribución o estableciendo un límite a la producción fotovoltaica máxima permitida y restringiendo el exceso de producción”, explicaron.

La nueva metodología funciona a través de cinco pasos principales: recopilación de datos, modelado de descomposición, modelado de transposición, modelado eléctrico y térmico y análisis de red de BT. El segundo y tercer paso proporcionan un perfil de irradiancia inclinada global (GTI) calculado para la ubicación, el tiempo y la orientación fotovoltaica elegidos, que luego se convierte en producción de electricidad fotovoltaica, teniendo en cuenta los datos meteorológicos y las propiedades del sistema fotovoltaico. El análisis de red de BT evita el sobredimensionamiento del sistema fotovoltaico para evitar sobretensiones.

Los científicos aplicaron el flujo de trabajo a diferentes casos de proyectos monofaciales y sistemas fotovoltaicos verticales bifaciales. Analizaron el perfil de producción fotovoltaica, el perfil de carga de electricidad y la combinación de variables para la capacidad de alojamiento fotovoltaico, que dijeron que es el factor clave para evitar eventos de sobretensión.

A través de su análisis, los académicos constataron que la capacidad fotovoltaica máxima permitida generalmente está limitada por períodos temporales cortos con una duración de entre 1 y 30 minutos. Estas fases se caracterizan por una alta generación fotovoltaica y variaciones repentinas en la carga eléctrica y la producción fotovoltaica. “Esto destaca que la gestión de dichos períodos con diferentes dispositivos de regulación de voltaje o permitir que ocurran eventos de sobrevoltaje y bajo voltaje en el corto plazo puede aumentar significativamente la capacidad de alojamiento fotovoltaico”, afirmaron.

Según sus hallazgos, la energía fotovoltaica bifacial vertical puede tener un rendimiento de energía un 46 % mayor en comparación con sus contrapartes monofaciales convencionales en los países nórdicos, al mismo tiempo que tiene una mejor coincidencia temporal entre la generación y el consumo de energía fotovoltaica.

El nuevo método se presenta en el documento » Un flujo de trabajo metodológico integral para maximizar la energía solar en redes de bajo voltaje: un estudio de caso de paneles bifaciales verticales en condiciones nórdicas «, publicado en Energía solar .

“Se necesita más trabajo para incluir modelos de carga de electricidad y análisis económicos más realistas en la metodología”, concluyó el equipo finlandés. “Además, dado que la red de prueba utilizada solo cubría un área geográfica muy pequeña, lo que resultó en bajas pérdidas en las líneas eléctricas, era probable que sobreestimara los valores absolutos de la producción fotovoltaica máxima en comparación con la mayoría de las redes de distribución del mundo real, aunque esto permitió la comparación de los valores relativos entre diferentes casos.”