DIMENSIONAMIENTO Y ANÁLISIS DE RENDIMIENTO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO RESIDENCIAL INTERCONECTADO A LA RED (SIZING AND PERFORMANCE ANALYSIS OF A GRID-CONNECTED RESIDENTIAL PHOTOVOLTAIC SYSTEM)
Resumen
Este trabajo aborda el análisis de rendimiento de un sistema fotovoltaico interconectado a la red seleccionando como caso de estudio una ubicación en el estado de Guerrero, México. Se consideran variables meteorológicas locales para el dimensionamiento, y con el objetivo de observar cómo estas pueden influir en el rendimiento del sistema fotovoltaico. Se usan herramientas de software como PVGIS y POWER para la extracción de datos meteorológicos de la zona, así como el software PVsyst para la simulación del sistema. Se analiza el comportamiento que tienen los módulos fotovoltaicos bajo la influencia de las variables meteorológicas y se comprueba la producción energética del sistema, así como las pérdidas que tiene en cada una de sus etapas. Como resultado se obtuvo un sistema con una proporción de rendimiento del 76.5%, esto debido principalmente a las pérdidas generadas por la influencia de la temperatura en los módulos y otras etapas del sistema.
Palabras Clave: Energías renovables, Dimensionamiento fotovoltaico, Pérdidas en sistemas fotovoltaicos, Producción energética, Variables meteorológicas.
Abstract
This work deals with the performance analysis of a grid-connected photovoltaic system, selecting as a case study a location in the state of Guerrero, Mexico. Local meteorological variables are considered for sizing, and with the objective of observing how these can influence the performance of the PV system. Software tools such as PVGIS and POWER are used for the extraction of meteorological data from the area, as well as PVsyst software for the simulation of the system. The behavior of the photovoltaic modules under the influence of meteorological variables is analyzed and the energy production of the system is verified, as well as the losses in each of its stages. As a result, a system with an efficiency ratio of 76.5% was obtained, mainly due to the losses generated by the influence of the temperature in the modules and other stages of the system.
Keywords: Energy production, Losses in photovoltaic systems, Meteorological variables, Photovoltaic sizing, Renewable energies.
Texto completo:
551-570 PDFReferencias
Abdullah, G, Nishimura, H. Techno-Economic Performance Analysis of a 40.1 kWp Grid-Connected Photovoltaic (GCPV) System after Eight Years of Energy Generation: A Case Study for Tochigi, Japan. Sustainability, p. 19, 2021.
Aghaei, N, Kumar, A, Eskandari, H, Ahmed, A, Chopra, S. Solar PV systems design and monitoring, in Photovoltaic solar energy conversion. Elsevier, p. 117-145, 2020.
Baseer, M, Praveen, R, Zubair, M, Galal, A, Al Saduni, I. Performance and Optimization of Commercial Solar PV and PTC Plants. IJRTE, P. 12, 2020.
CanadianSolar. https://elalmacenfotovoltaico.com/img/cms/CANADIAN/550/ CS-Datasheet-HiKu6_CS6W-MS_v2-4_EN-30mm-frame.pdf. 2023.
Chauhan, A, Sharma, M, Baghel, S. Designing and Performance Analysis of 15KWP Grid Connection Photovoltaic System Using Pvsyst Software. IEEE, p. 6, 2020.
Dondariya, C. Performance simulation of grid-connected rooftop solar PV system for small households: A case study of Ujjain, India. Energy Reports, Vol. 4, p. 546-553, 2018.
El-Hadi, D, Bekkouche, B, Sudhakar, K, Guezgouz, M, Chenafi, A, Chaouch, A. Performance evaluation and analysis of grid-tied large scale PV plant in Algeria. Elsevier, p.15, 2021.
Fronius. https://ipemsolar.com/wp-content/uploads/2020/06/Ficha-T%C3%A
cnica-FRONIUS-GALVO-2.0-1.pdf. 2015.
Haffaf, A, Lakdja, F, Ould, D, Meziane, R. Monitoring, measured and simulated performance analysis of a 2.4 kWp grid-connected PV system installed on the Mulhouse campus, France. Elsevie, p. 12. 2021.
Hasan, K, Yousuf, B, Tushar, Das, M, Das, P, Islam, M. Effects of different environmental and operational factors on the PV performance: A comprehensive review. Energy Science & Engineering, Vol. 10, No. 2, p. 656-675, 2022.
Husain, A, Ahmad, M, Abidin, M, Ungku, A. Techno-Economic Analysis of Commercial Size Grid-Connected Rooftop Solar PV Systems in Malaysia under the NEM 3.0 Scheme. Applied Sciences, p. 14, 2021.
José, T, Luis, V, Isidro L,. Metodología para el dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos interconectados a la red incorporando el uso de ecotecnias. Semana nacional de energía, Michoacán, p. 1-6, 2017.
Mario, P. Diseño de prototipo de sistema solar fotovoltaico optimizando el ángulo de inclinación de los paneles solares. Prospectiva, Vol. 10, No. 1, p. 97-107, 2012.
Mary, D, Martin, G. Clean Electricity From Photovoltaics, 2 ed. (Photoconversion of solar energy). London: Imperial College Press, p. 677, 2015.
Maykop, P, Idalberto, M, Elio, C. La hora solar pico equivalente: Definición e interpretación. Ingeniería Energética, Vol. 38, No. 2, p. 124-131, 2017.
Oriana, N, Ricardo, P, Jhon, V. La eficiencia de los nuevos materiales fotosensibles usados en la fabricación de paneles solares. Iteckne, Vol. 15, No. 1, p. 7-16, 2018.
Pabasara, W, Rebecca, J, Yang, Eric, T, Ron, W. Design and development of distributed solar PV systems: Do the current tools work?. Sustainable Cities and Society, Vol. 45, p. 553-578, 2018.
Santiago, R, Emmanuel, E. La industria solar fotovoltaica y fototérmica en México. ProMéxico, p. 172, 2017.
Sawner, A, Shukla, S. Application of “PVsyst” to Simulate the 100 kWp Rooftop Solar Grid-Tied PV System at College Campus: Jabalpur
Engineering College, India. EasyChair Preprint, p. 6, 2021.
Shrivastava, A, Sharma, R, Kumar, M, Shanmugasundaram, V. Solar energy capacity assessment and performance evaluation of a standalone PV system using PVSYST. Elsevier, p. 8, 2021.
Soteris, K. Solar energy engineering: processes and systems. Academic press, p. 507, 2013.
URL de la licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.es
Pistas Educativas está bajo la Licencia Creative Commons Atribución 3.0 No portada.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO / INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA
Antonio García Cubas Pte #600 esq. Av. Tecnológico, Celaya, Gto. México
Tel. 461 61 17575 Ext 5450 y 5146
pistaseducativas@itcelaya.edu.mx