Determinación experimental de la pérdida de rendimiento de paneles fotovoltaicos por material particulado depositado.
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Resumen
El material particulado atmosférico depositado en las superficies de los paneles solares disminuye su producción de electricidad al reducir la transmisión de energía solar a las celdas fotovoltaicas. El rendimiento del panel (o módulo) fotovoltaico se refiere a la eficiencia real una vez instalado y toma en cuenta factores como suciedad (material particulado depositado), clima, orientación, temperatura, etc. El objetivo de este trabajo es determinar experimental la pérdida de rendimiento de paneles fotovoltaicos por material particulado depositado. Se realizó la curva corriente-voltaje (IU) normalizada a cuatro paneles de media celdas de silicio monocristalino, expuestos durante 8 y 13 meses, en condiciones de suciedad y luego de limpiarlos. En todos los casos se recogió el material particulado para su posterior determinación de masa y caracterización elemental. Los principales resultados preliminares que se obtuvieron fueron: relación de dependencia lineal, con pendiente negativa y R2 = 0.9672, entre la pérdida de rendimiento y la masa por unidad de área del polvo depositado en el panel y para una masa depositada promedio de 0.46 g/m2 se reduce el rendimiento de los paneles estudiados en alrededor de 1.7 % donde, si se toma como 100 % el valor de 19.85 % de referencia de eficiencia del fabricante, esto significa un 8.5 % de reducción en su generación debido a la contaminación por material particulado depositado. Se observaron incremento de la potencia máxima (PM), la corriente de corto circuito (Isc) y el voltaje a circuito abierto (Voc) en todos los casos luego de limpiar el panel.
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Citas
Andrea, Y., Pogrebnaya, T., & Kichonge, B. (2019). Effect of industrial dust deposition on photovoltaic module performance: Experimental measurements in the Tropical Region. Hindawi International Journal of Photoenergy, 10.
Angulo, J. (2020). Estudio del efecto del polvo y estimación de la portencia nominal en un string fotovoltaico. TECNIA, 30.
Bergin, M. H. (2017). Large reductions in solar energy production due to dust andparticullate air pollution. Environmental Science & Technology Letters, Vol 4, 339-344.
González, E., Hernández, I. L., López, R., & González, C. M. (2023, enero-diciembre). Dispersión de contaminantes atmosféricos en La Habana de 1994 a 2020. Cub@: Medio Ambiente y Desarrollo, 23, 10.
IEA PVPS. (2018). Review on Infrared and Electroluminiscence Imaging for PV Fields Applications. IEA.
IEA-PVPS. (2014). Report IEA-PVPS T13-01:2014, Review of Failures of Photovoltaic Modules.
IEC TS 62446-3. (2017-06). IEC TS 62446-3 Photovoltaic (PV) systems – Requirements for testing, documentation and maintenance – Part 3: Photovoltaic modules and plants – Outdoor infrared thermography. Edition 1.0.
IEC 60891. (2009-12). INTERNATIONAL STANDARD Photovoltaic devices – Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics. . Edicion 2.0.
IEC TS 60904-13. (2018-08). Photovoltaic devices – Part 13: Electroluminescence of photovoltaic modules. Edition 1.0.
IEC TS 60904-14. (2020). Photovoltaic devices - Part 14: Guidelines for production line measurements of single-junction PV module maximun power output and reporting at standard test conditions.
Köntges, M., Kurtz, S., Packard, C. E., Jahn, U., Berger, K., Kato, K., . . . Van Iseghem, M. (2014). Review of failures of photovoltaic modules. Report IEA PVPS T13 01:2014.
Martín Buenaposada, Á., González Rebollo, M., & Moretón Fernández, A. (2021). Desarrollo de un prototipo para medidas de electroluminiscencia en paneles solares. Tesis, Universidad de Valladolid. Valladolid: Tesis para optar por el grado de Ingeniería Eléctrica.
Navarret, K. P. (2019). Análisis técnico-económico de un sistema fotovoltaico con influencia de suciedad, viento y lluvia en Arequipa-Perú. Tesis para Título Profesional de Ingeniera Industrial. Facultad de Ingeniería, Universidad Tecnológica del Perú.
OMM. (1992). Vocabulario Meteorológico Internacional. Ginebra: Organización Meteorológica Mundial.