Un equipo de investigación multidisciplinario cuyos integrantes proceden de distintas universidades ecuatorianas se han propuesto estudiar las tecnologías apropiadas para desarrollar un sistema de bombeo fotovoltaico para su futura implementación en zonas rurales de Ecuador, basado en una bomba centrífuga, motor de inducción, variador de velocidad, y alimentado por un arreglo fotovoltaico.
En el estudio “A sustainable and efficient alternative for water pumping in electrically isolated rural areas of Ecuador” (Una alternativa sostenible y eficiente para el bombeo de agua en zonas rurales aisladas eléctricamente de Ecuador), publicado en Science Direct, plantean que en el país sudamericano “aproximadamente el 3% de la población rural carece de acceso a la red eléctrica convencional, por lo que los sistemas de bombeo fotovoltaicos pueden satisfacer la necesidad de captar y distribuir agua sin emitir gases de efecto invernadero”.
Para su trabajo, entre otros aspectos, se han valido del modelado y simulación del sistema Simulink/MATLAB R2019B, además de estudiar “dos métodos de seguimiento del punto de máxima potencia, el algoritmo de perturbar y observar y el algoritmo de red neuronal artificial”.
Al respecto, sostienen que “los resultados de la simulación muestran que cuando se utiliza la técnica de seguimiento del punto de máxima potencia de la red neuronal artificial, el sistema se comporta mejor, siendo más rápido en las transiciones y presentando menos oscilaciones en el estado estacionario”.
Entre las conclusiones, explican que el estudio de modelado y simulación se realizó utilizando Matlab/Simulink R2019b y que se utilizó un VSD como componente principal para el control de la potencia eléctrica.
En tanto, para el control del flujo de la bomba, basado en la potencia máxima extraída del conjunto fotovoltaico, se implementó un sistema de control integrado, compuesto por un algoritmo MPPT, un regulador PI de tensión, un compensador PI de deslizamiento, un controlador V/f constante y un modulador de modulación vectorial espacial.
Además, se probaron dos técnicas MPPT basadas en algoritmos P&O y RNA, en los que los resultados de la simulación mostraron que la técnica RNA-MPPT era más rápida en el estado transitorio y reducía las oscilaciones en el estado estacionario.
Finalmente, concluyen que “en las mejores condiciones de irradiancia (700 W/m2) y temperatura (25 °C), el PVPS suministra el 100% de su capacidad (125 gpm). En las peores condiciones de irradiancia (150 W/m2) y temperatura (40 °C), el PVPS suministra el 40% de su capacidad (50 gpm). Sin embargo, el sistema de bombeo sigue suministrando agua incluso con niveles desfavorables de irradiancia y temperatura”.
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