La tecnología solar a pesar de que ha ido abaratando sus costos es una tecnología cara. Predecir su comportamiento desde el punto de vista energético y evaluarla económicamente desde la etapa del estudio de factibilidad y proyecto es algo muy valioso. Sin embargo para lograr este objetivo se requiere constar con modelos matemáticos que permitan evaluar el comportamiento del sistema e implementar su simulación para obtener resultados próximos a la realidad. Los SFV posibilitan hacer un uso totalmente descentralizado de la energía eléctrica con las bondades que ello presenta, sin embargo evaluar la capacidad real de una instalación, así como la evaluación económica resulta un tanto difícil de predecir producto a la cantidad de variables que inciden en el comportamiento.
2.4.1 Descripción del software de dimensionamiento ”Diseño de sistemas fotovoltaicos conectados a la red”.
La aplicación computacional desarrollada llena la incertidumbre que le puede dejar al proyectista al realizar un estudio de un sistema fotovoltaico, el software permite ya desde la etapa de proyectos dimensionar el sistema y calcular una aproximación de cómo va a quedar el arreglo módulos fotovoltaico-inversores. En la actualidad los sistemas fotovoltaicos instalados pueden ser víctimas del divorcio que pudiera existir entre el arreglo fotovoltaico y el inversor, por lo que se hace necesario utilizar este tipo de herramienta antes de realizar la instalación de un sistema fotovoltaico. La información necesaria para los cálculos consiste en la localización, irradiancia, temperatura, características de paneles solares, inversores, transformadores y sistema al que se va a conectar.
Muchas veces el inversor como corazón de la planta cumple con los datos nominales del arreglo fotovoltaico, pero su curva puede estar alejada de la del arreglo, es por eso que el objetivo final del programa es llegar a una armonía entre arreglo del campo fotovoltaico y el inversor, pudiendo así el inversor trabajar en un amplio margen en donde puede extraer la máxima potencia del campo fotovoltaico. Con el objetivo de facilitar la comprensión y uso del programa en la Figura 2.11 se muestra la estructura que posee el mismo.
La ventana de inicio del programa muestra una breve descripción de las opciones de herramientas y diseño del proyecto, para poder realizar los cálculos del proyecto debe seleccionar la ubicación del sistema fotovoltaico a instalar, la opción de
Figura. 2.11 Estructura del programa.
2.4.2 Descripción del software “Simulador de sistemas fotovoltaicos
conectados a la red (SFCR)”.
Aunque pudo agruparse bloques para desarrollar la simulación, con el objetivo de facilitar la comprensión y el uso del simulador; los mismos se conformaron de manera que fuera más amistoso para el usuario, introduciendo datos paso a paso. La Figura 2.12, muestra el diagrama en bloques del simulador concebido, cada uno de los bloques poseen datos que deben ser introducidos por el usuario.[21]
Figura 2.12 Diagrama en bloque del simulador. Funcionamiento del simulador.
Los tres primeros bloques posibilitan calcular la irradiancia solar en la superficie del generador fotovoltaico, en cada instante del día, cada día del año. Al variar la irradiancia y la temperatura del generador fotovoltaico, su característica volt- ampérica no lineal (I=f (V)), varia constantemente y con ella el punto de operación de máxima potencia. Los dos últimos bloques conformados por el regulador estático de tensión de corriente directa y la carga resistiva, ubican el punto de transferencia de máxima potencia del generador fotovoltaico para las condiciones de radiación y temperatura presentes en cada instante del año y con ello se puede calcular la producción anual del sistema y evaluar el comportamiento económico y medioambiental.
Los cálculos que desarrolla el simulador están en correspondencia, con la tecnología existente, que posibilita optimizar la energía que puede entregar el generador fotovoltaico (Inversores MPPT).
De manera que el simulador, elaborado en Simulink del MATLAB, es lo suficientemente flexible, para posibilitar al usuario conformar su sistema y evaluar su comportamiento.
2.4.3 Descripción del software RADIAL.
RADIAL es una herramienta avanzada, desarrollada por profesores de la Universidad Central ‘Marta Abreu’ de Las Villas, que garantiza alta fiabilidad, concebida para asistir a los ingenieros de las Organizaciones Básicas Eléctricas (OBE) en los estudios de operación, análisis y planificación de los sistemas de distribución primaria, con el cual es posible alcanzar resultados de alta calidad vinculados con los problemas más frecuentes, con un mínimo de simplificaciones, además, RADIAL ofrece facilidades adicionales para el análisis de problemas reales.
Desde sus inicios, RADIAL fue concebido para realizar estudios de flujo de carga en circuitos radiales de distribución primaria y secundaria, con el paso del tiempo,
RADIAL ha sido dotado con nuevas y poderosas herramientas que han permitido que este se convierta a su vez en una herramienta para la investigación en las redes eléctricas de distribución.
Conclusiones parciales.
El seguimiento solar de doble eje diseñado muestra un claro beneficio sobre los dos sistemas de seguimiento inmóviles y de un solo eje. Por otra parte, los seguidores de un eje tuvieron ganancias en el sistema inmóvil durante todo el rango de latitudes pero estas ganancias fueron aún más bajo que el seguidor de doble eje para todas las latitudes.
Supongamos que el objetivo final era llegar a una cierta salida para el más bajo coste del equipo posible. Sistemas de seguimiento inicialmente cuestan más que las fijas, pero son más eficientes, lo que significa que con menos módulos se puede llegar a generar más que con un sistema fijo; siempre teniendo en cuenta el coste de la inversión.
Aun así en el caso de nuestro país con el sistema de seguimiento de un solo eje, aún siendo solo el seguimiento de ángulo β. Resultaría considerablemente ventajoso ya que no presenta gasto exagerado en la incorporación del movilidad a la estructura, que podría incluso hacerse el ajuste manualmente.