Optimización de plantas fotovoltaicas de estructuras fijas en suelo: Metodología y resultados

En el dinámico sector de la energía solar, la eficiencia y rentabilidad de las instalaciones fotovoltaicas son cruciales. Solar Steel, junto con la Universidad de Oviedo y su equipo de investigación, ha participado en el desarrollo de una metodología innovadora para estimar la distribución óptima de módulos fotovoltaicos con estructura fija en plantas de energía fotovoltaica en el suelo. Este estudio destaca la importancia de la optimización en el diseño para lograr un rendimiento óptimo y rentable.

Utilización de SIG y software de código abierto:

La metodología se fundamenta en el uso de un Sistema de Información Geográfica (SIG) de dominio público, específicamente el software QGIS, para calcular las coordenadas UTM del área de instalación. Este enfoque permite considerar la variabilidad local en la cobertura de nubes al estimar la irradiación solar, un paso crucial en la planificación eficiente de plantas fotovoltaicas.

Algoritmo de empaquetado para optimización:

Para maximizar la absorción de energía, se implementa un algoritmo de empaquetado en el software Mathematica™, calculando sombras entre módulos fotovoltaicos. Este enfoque facilita una disposición eficiente, asegurando un rendimiento óptimo de la planta.

Versatilidad de la metodología:

La metodología se adapta a diversas configuraciones de estructuras y ángulos de inclinación para adaptarse a terrenos irregulares. Las configuraciones más comunes son 2𝑉 × 12 y 3𝑉 × 8, ofreciendo flexibilidad para diferentes contextos.

Análisis detallado de costes:

Un aspecto clave es el análisis detallado de costes de las configuraciones de estructuras fijas fotovoltaicas más utilizadas, considerando el LCOE. Este enfoque proporciona una visión integral de la viabilidad económica de cada configuración.

Aplicación práctica en Sigena I:

Para validar la metodología, se aplicó en la planta fotovoltaica Sigena I, ubicada en el noreste de España. Los resultados sugieren que las configuraciones 3𝑉 × 8 con ángulo de 14 grados y 2𝑉 × 12 con ángulo de 22 grados son las más eficientes, superando la configuración actual.

Resultados significativos:

La configuración 3𝑉 × 8 con ángulo de 14 grados destaca al aumentar la captura de energía en un 32.45% respecto a la configuración actual, con un LCOE de 1.10. Además, comparada con la configuración 2𝑉 × 12 con ángulo de 22 grados, la misma configuración 3𝑉 × 8 incrementa la captura de energía en un 19.52%, con un LCOE de 1.05.

Este estudio refuerza la conclusión de que la configuración 3𝑉 × 8 es la opción más rentable, subrayando la importancia de la optimización en el diseño de plantas de energía fotovoltaica. La flexibilidad y eficiencia de esta metodología ofrecen un enfoque integral para enfrentar los desafíos cambiantes en el sector de energía renovable.