jueves, 15 de julio de 2010

EL PR (Performance Ratio) NECESARIO PERO NO SUFICIENTE EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS AISLADOS

El PR, como se ha comentado anteriormente, es una muestra de cómo se utiliza la energía solar potencialmente disponible en un sistema fotovoltaico. Cuanto mayor es el PR, mejor utiliza el sistema la energía solar incidente.

Un valor bajo de PR significa pérdidas de producción debido a problemas técnicos o de diseño. La anterior afirmación, si bien es correcta, está enfocada a los sistemas conectados a red y por tanto, si un sistema fotovoltaico que no funciona correctamente tendrá un bajo valor de PR, la afirmación recíproca no se cumple.

El PR es un parámetro que depende del consumo energético. Si el nivel de consumo, no está correlacionado con el potencial del generador fotovoltaico, el PR alcanzará valores que pueden ser inferiores al 20 % en términos de valores mensuales.

Un sistema fotovoltaico aislado que esté sobredimensionado, llevará a valores de PR bajos, ya que la mayoría de la radiación incidente y transformada en energía eléctrica, no será usada. Esta situación suele darse con frecuencia en el caso de sistemas aislados que se dimensionan para el peor mes en términos de radiación, que es en invierno, y que llevará, en los meses de verano a tener que desperdiciar energía para proteger de sobrecarga a las baterías. En estos casos, la simple utilización del parámetro del PR no es suficiente para valorar correctamente el funcionamiento de un sistema fotovoltaico aislado. Se necesita, por tanto, la introducción de nuevos coeficientes que nos permitan evaluar el comportamiento de este tipo de instalaciones.

NUEVOS COEFICIENTES

Un SA (Sistema Aislado) que no opera correctamente, como se ha mencionado, tendrá un bajo valor de PR, sin embargo, la afirmación recíproca no es correcta. Para ver el comportamiento en cuanto al uso de la energía potencial de un SA, se introduce un nuevo factor:

Factor de Producción (Production Factor)

Este nuevo coeficiente tiene como base la producción del generador fotovoltaico. En este caso, se calcula la producción del generador fotovoltaico, en relación a la producida bajo las condiciones que indica el fabricante en condiciones de STC.
La ecuación utilizada para ello sería:
PF=EA / (Po x Hi/GSTC) = YA/YR
Si calculamos la relación existente entre el PR y el PF (Production Factor), tenemos un nuevo parámetro denominado eficiencia de conversión del sistema, tras la generación:
PR/PF = ηSYS

Índice Histórico de Batería (Historical Battery Index)

HBI es la relación mensual de los días en los que la batería está en plena carga. HBI es un indicador de la gestión de la batería.
HBI=dF/d
dF .- días a lo largo de un mes que la batería está totalmente cargada.
d .- días totales del mes.

Una vez introducidos estos dos nuevos términos, cabe destacar que cuando mayor sea su porcentaje, mejor será la gestión y la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos aislados.

Ref.:
(1) Performance analysis of Stand Alone PV Systems from a rational use of energy point of view. Authors Didier Mayer, Michael Heidenreich
(2) Load data and user behavior in PV-Hybrid power plants for rural electrification. Author Xavier Vallve, TTA