Un nuevo estudio afirma que la industria fotovoltaica está descuidando los problemas de sobreirradiación

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

Las condiciones de sobreirradiación pueden afectar el rendimiento operativo de las plantas fotovoltaicas, la estabilidad de la red eléctrica y la eficiencia de los inversores. Un equipo de investigación ha advertido que la industria solar no está prestando la debida consideración a estos efectos.

Mapa de Radiación Horizontal Global (GHR) Imagen: Banco Mundial, Wikimedia Commons

Un equipo de investigación internacional investigó cómo la sobreirradiación (OI) puede afectar el rendimiento de las instalaciones fotovoltaicas en latitudes bajas y medias y descubrió que pueden surgir varios problemas cuando las condiciones de OI duran más de un minuto y a temperaturas ambientales superiores a 30 C.

Estos eventos pueden afectar el rendimiento operativo de las plantas fotovoltaicas, la estabilidad de la red eléctrica y la eficiencia de los inversores. Estos efectos se deben al aumento y fluctuación drástica de la irradiancia, que puede variar en más de 900 W/m ² .

“Según nuestra estimación, la industria en las últimas décadas, la industria fotovoltaica, ha estado descuidando la sobreirradiación, posiblemente debido al desconocimiento o a la creencia de que estos eventos son raros y aislados”, dijo a pv magazine el autor principal de la investigación, Marco Zamalloa . “Nosotros mismos no sabíamos de tales eventos antes de verlos en nuestros datos de irradiación hace unos años. Sin embargo, dado que somos relativamente nuevos en este tema, no podemos decir con absoluta certeza si algunas ramas de la industria de la energía fotovoltaica y desarrolladores de proyectos ahora consideran estas condiciones de sobreirradiación”.

Según Zamalloa, las condiciones de OI son comunes y ocurren en todas partes con formación de nubes. “Se pueden imaginar como un punto focal errante de una lupa”, explicó además. “Con el movimiento de la nube, vaga sobre la superficie de la tierra. Solo nos damos cuenta de la mejora de la irradiación cuando el punto focal pasa por un sensor”.

En el artículo » Condiciones de sobreirradiación y su impacto en la distribución espectral en sitios de latitudes bajas y medias «, publicado en Solar Energy , Zamalloa y sus colegas analizaron la distribución espectral de las condiciones de OI en Lima, Madrid y Berlín usando espectrorradiómetros, inclinación y ángulos de acimut, e intervalo de muestreo. Midieron, en particular, la distribución espectral de la radiación solar en W/m ² /nm, que va de 350 a 1050 nm, a través de dos años de datos espectrales medidos.

A través de su análisis, encontraron que las condiciones de OI causan un desplazamiento hacia el rojo y nublan un desplazamiento hacia el azul del espectro de cielo despejado. «El corrimiento al rojo causado por las condiciones de sobreirradiación da como resultado diferentes distribuciones espectrales, dependiendo de la energía fotónica promedio del cielo despejado», explicaron, y agregaron que el corrimiento al rojo espectral indica un aumento de la radiación normal directa por parte de las nubes.

“Creemos que la industria fotovoltaica requiere una evaluación cuantitativa de los impactos de la sobreirradiación en el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos, que recién se está comenzando a realizar”, dijo el coautor Jan Amaru Töfflinger. “El cambio repentino de irradiancia hace necesario mejorar el tiempo de respuesta de los inversores y del algoritmo MPPT, tanto para aprovechar el aumento de irradiancia como para evitar calentar los cables, fusibles y módulos fotovoltaicos por la alta corriente que generan. los eventos de sobreirradiación”.

Töfflinger también destacó que las condiciones de sobreirradiación son frecuentes en Brasil y pueden tener efectos técnicos y económicos en las plantas fotovoltaicas. “ Nos hemos puesto en contacto con colegas de Brasil, donde, hasta ahora, se han escrito la mayoría de los artículos sobre el impacto de las condiciones de sobreirradiación en las plantas fotovoltaicas”, concluyó. “Dicen que son bastante conscientes de los riesgos potenciales y están tomando precauciones al dimensionar el inversor y los fusibles de protección”.

El grupo de investigación está formado por científicos de la Pontificia Universidad Católica del Perú, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH de Alemania y la Universidad de Jaén en España.