Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid y Qualifying Photovoltaics, una consultora de ingeniería fotovoltaica con sede en Madrid, han proporcionado una serie de recomendaciones prácticas para las mediciones de albedo terrestre a corto plazo que se pueden utilizar para reducir la incertidumbre en las estimaciones de rendimiento de plantas fotovoltaicas bifaciales a escala de servicios públicos.
“Como los módulos fotovoltaicos bifaciales pronto dominarán el mercado, nuestra investigación es muy importante para el sector”, declaró a pv magazine Pablo Merodio, autor del artículo. “El albedo es un parámetro de entrada clave para las estimaciones de rendimiento de energía fotovoltaica bifacial, pero las mejores prácticas aún no están completamente definidas, y los procedimientos adecuados para la medición del albedo siguen siendo objeto de debate.”
En el estudio “Albedo measurements and energy yield estimation uncertainty for bifacial photovoltaic systems” (Mediciones del albedo e incertidumbre en la estimación del rendimiento energético de los sistemas fotovoltaicos bifaciales), publicado en Progress in Photovoltaics, los investigadores analizaron el coeficiente de sensibilidad del albedo en relación con la medición del albedo y las subsiguientes incertidumbres en la estimación del rendimiento energético.
Realizaron ejercicios de simulación para tres emplazamientos diferentes en Chile, España y Suecia, cada uno con seguidor estático y de un eje en configuraciones 1P y 2P. Propusieron una fórmula para el coeficiente de sensibilidad al albedo que tiene en cuenta el impacto del coeficiente de cobertura del suelo (CGR), que es la relación entre la superficie del sistema fotovoltaico y la superficie total del suelo, y el coeficiente de carga del inversor (ILR), que es la relación entre la capacidad de CC instalada y la potencia nominal de CA del inversor.
Además, se realizaron experimentos para evaluar la incertidumbre asociada a las distintas condiciones de medición del albedo. Midieron la reflectancia superficial de cinco superficies de suelo diferentes utilizando cuatro sensores, que proporcionaron tres tipos útiles de albedos que se definen y describen en el artículo.
“Propusimos recomendaciones y mejores prácticas de medición del albedo sobre el terreno que son a la vez flexibles y de menor coste, aunque conducen a un componente de incertidumbre del albedo máximo del 1,5%”, dijo Merodio.
Las configuraciones de células de referencia pueden utilizarse para reducir los costes de instrumentación. Además, la combinación de una célula de referencia con un piranómetro también proporciona correcciones angulares y espectrales convenientes. “De lo contrario, como los módulos fotovoltaicos son angular y espectralmente sensibles, en las simulaciones de rendimiento fotovoltaico bifacial hay que ajustar la irradiancia posterior para tener en cuenta el ángulo de incidencia y las pérdidas por desajuste espectral”, explica Merodio.
El equipo reconoce que hay que tener en cuenta otros aspectos de la incertidumbre del albedo, ya que “la fuente de incertidumbre más relevante podría estar asociada, de hecho, a la no homogeneidad” de la superficie de las futuras plantas fotovoltaicas. “Una consideración importante es que los cambios en el uso del suelo causados por la construcción de una planta fotovoltaica conducen a una incertidumbre del albedo que podría predominar sobre todas las fuentes de incertidumbre asociadas a las condiciones de medición del albedo. Este también puede ser el caso de las variaciones estacionales a largo plazo, que pueden convertirse en la fuente de incertidumbre dominante en lugares de latitudes altas”, señalaron.
Cuando se le preguntó por el procesamiento de los resultados, Merodio explicó a pv magazine que utilizaron SISIFO, una herramienta de simulación del rendimiento fotovoltaico que está disponible en versión gratuita y premium. “SISIFO aprovecha los resultados de todos nuestros estudios de investigación para reducir la incertidumbre de las estimaciones de rendimiento energético de los sistemas fotovoltaicos. Lo utilizamos en nuestro trabajo para determinar el impacto de la incertidumbre de las mediciones del albedo en las estimaciones de rendimiento”, explica Merodio.
El grupo espera que su investigación pueda sentar las bases de futuras normas, aunque de momento no participa directamente en su elaboración. “Uno de los principales objetivos de nuestro artículo de investigación era proporcionar orientación para futuras normas de medición del albedo y mejores prácticas”, dijo Merodio. Añadió que el grupo de investigación trabaja actualmente en nuevos métodos para caracterizar los módulos fotovoltaicos bifaciales con baja incertidumbre.
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