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Dimensionando el número máximo de módulos en serie según criterio de tensión máxima

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Se plantea un cálculo alternativo al de la formulación general estándar utilizada para dimensionar el número máximo de módulos en serie (o por string), analizando los datos meteorológicos reales de un emplazamiento y detectando los valores extremos de radiación y temperatura registrados en el lugar durante un periodo de tiempo representativo.

número máximo de módulos en serie

La formulación estándar realiza suficientes simplificaciones conservadoras que permiten asegurar su validez bajo cualquier circunstancia, y por consiguiente limita a un valor más conservador la configuración de módulos en el diseño de una planta fotovoltaica. A diferencia de esta, el procedimiento propuesto permite una mayor flexibilidad a la hora de realizar un ajuste en el dimensionado del número máximo de módulos por string, garantizando igualmente que la tensión de circuito abierto (Voc) del string no supera nunca la tensión máxima admisible del inversor ni de los módulos, salvaguardando así las garantías de los equipos.

Existen programas de modelado de instalaciones fotovoltaicas que realizan el dimensionamiento tomando como referencia los valores de irradiancia y temperatura de un año típico meteorológico (TMY, según sus siglas en inglés), el cual no tiene por qué ser representativo de los valores extremos que puedan acontecer en un emplazamiento. Por otro lado, la temperatura mínima para este cálculo se introduce manualmente y el adecuado uso de esta variable depende de que inicialmente se haya verificado su idoneidad.

Ante dichas limitaciones del proceder habitual, era manifiesta la necesidad de un procedimiento de cálculo más exacto y menos subjetivo.

En el cálculo alternativo propuesto se utilizan registros históricos del binomio temperatura-irradiancia para generar una Envolvente Climática (EC) que permite reconocer los puntos climatológicos más extremos en cuanto a la tensión alcanzable en el string se refiere. Mediante una aproximación numérica basada en el modelo del “diodo simple”; circuito eléctrico que asemeja las condiciones de funcionamiento de un módulo fotovoltaico y utilizado habitualmente para el modelado de su comportamiento, se obtiene una Voc más ajustada a la realidad de funcionamiento esperada en el emplazamiento de instalación. En base a este cálculo se puede verificar el cumplimiento de que la tensión del string no será superior a la tensión máxima admisible. El procedimiento aplicado permite, en la mayoría de ocasiones, aumentar ligeramente el número de módulos en un mismo string con respecto al procedimiento habitual, dando mayor flexibilidad en la configuración módulo fotovoltaico/inversor en el diseño de una planta y permitiendo una potencial reducción de las pérdidas eléctricas en el lado de corriente continua de la instalación.

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Autores:

Antonio Sanchis tiene más de 10 años de experiencia en el ámbito fotovoltaico. Ha dirigido proyectos de construcción, comisionado y puesta en marcha de plantas a nivel internacional.

Ana Navarro es experta en estudios de Recurso Solar y Estimaciones de Producción de Energía.  Ha trabajado en proyectos de refinanciación con fondos de Inversión y Entidades Bancarias. Es profesora asociada en el Área de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Jaume I de Castellón.

Percy Villanueva ha realizado ingeniería eléctrica y supervisión de obra de plantas fotovoltaicas distribuidas por todo el mundo. Sus últimas proyectos estaban localizados en el Reunido Unido, Chile y Brasil.

Unidad Solar Fotovoltaica de Altran

Autor: Unidad Solar Fotovoltaica de Altran

La Unidad cubre toda la cadena de valor del Negocio, desde el Estudio de Viabilidad previo a la financiación, hasta el Asset Management de los activos. Ha intervenido en proyectos en Europa, América, África, Oriente Medio y Asia, colaborando con Financiadores, Promotores, Constructores y Fabricantes.

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