Implementación de un banco de ensayos para caracterizar módulos fotovoltaicos a sol real bajo condiciones de altitudes superiores a 3800 msnm

Abstract

El mayor recurso renovable con el que se cuenta en la actualidad es la energía solar, razón por la cual hoy en día las instalaciones y proyectos relacionados al aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica van en aumento, así como también la demanda comercial de los mismos. El elemento principal de estos sistemas son los módulos fotovoltaicos, con el pasar del tiempo y el uso, estos módulos se degradan y pierden su eficiencia. Sin embargo, es posible determinar cuáles son los módulos que ya no cumplen con las especificaciones del fabricante o cuales módulos ya se degradaron por el tiempo de uso los cuales se evalúa con un sistema de medición adecuado. Por tal motivo se implementó un banco de ensayos para caracterizar módulos fotovoltaicos a sol real en las instalaciones del Instituto de Investigación en Energías Renovables y Eficiencia Energética de la UNAJ sede Ayabacas. En este banco de ensayos se analizó los módulos fotovoltaicos modelo TPS-105S-55W monocristalino y PROSTAR modelo PPS-120W policristalino, estas evaluaciones se realizaron a condiciones estándares (STC) siguiendo las condiciones dadas por las normativas IEC 61215 y IEC 60904, tomando en cuenta la altura solar, el ángulo cenital y la masa de aire según el día y la hora calculada. También se realizó el análisis a diferentes irradiancias, 901 W/m2, 952 W/m2, 1000 W/m2, 1050 W/m2 y 1090 W/m2, a temperatura constante de 25 °C a una tolerancia de 5 %, y luego se realizó el análisis a diferentes temperaturas, 30.78 °C, 35.10 °C, 40.67 °C, 46.53 °C, y 50.29 °C, e irradiancia constante a 1000 W/m2 a una tolerancia de ±0.5 %. Los resultados muestran que en el banco de ensayo implementado se puede realizar pruebas para caracterizar y verificar los módulos fotovoltaicos en función de sus parámetros eléctricos, con las especificaciones de normativas dadas a una irradiancia de 1000 W /m2, a 25 °C y masa de aire de 1.5 (adimensional) considerando las condiciones a sol real sobre los 3800 msnm.