Anàlisi de la viabilitat de noves tendències en instal·lacions fotovoltaiques a partir de dades reals

Abstract

En aquest treball s’analitza una àmplia majoria de les tecnologies fotovoltaiques presents al mercat avui dia per tal d’extreure conclusions que permetin optimitzar el disseny i manteniment d’instal·lacions fotovoltaiques en diferents condicions. En un primer bloc, es fa una recerca d’estudis presents a la literatura sobre les diferents variables que poden afectar l’optimització d’aquestes instal·lacions i serveix com a punt de partida per planificar les proves a realitzar. Posteriorment, es posa a prova l’aplicabilitat de les conclusions dels diferents estudis a les instal·lacions de les quals es disposa. Es tracta dos camps fotovoltaics on hi ha present una àmplia varietat de tecnologies que s’han analitzat per comprovar-hi els efectes de les diferents variables analitzades i sobre els quals s’hi ha fet proves de neteges, temperatura i creació de punts calents. A partir de les dades reals, es descriuen els factors que afecten l’acumulació de brutícia en els panells i com afecta aquesta a la seva producció i vida útil, proposant guies per decidir la periodicitat de les neteges així com l’efectivitat i durabilitat d’aplicar el recobriment SurfaShield. També es descriu el guany dels panells bifacials en quatre tipus d’estructures diferents, la degradació d’una instal·lació de quinze anys d’antiguitat, la producció de panells en diferents orientacions, el rendiment real en condicions de treball tant d’inversors com de panells i els beneficis d’utilitzar dispositius com optimitzadors i microinversors. Finalment, es realitza un estudi econòmic i ambiental per les diferents mesures analitzades.

En este trabajo se analiza una amplia mayoría de las tecnologías fotovoltaicas presentes al mercado hoy en día para extraer conclusiones que permitan optimizar el diseño y mantenimiento de instalaciones fotovoltaicas en diferentes condiciones. En un primer bloque, se hace una investigación de estudios presentes a la literatura sobre las diferentes variables que pueden afectar la optimización de estas instalaciones y sirve como punto de partida para planificar las pruebas a realizar. Posteriormente, se pone a prueba la aplicabilidad de las conclusiones de los diferentes estudios a las instalaciones de las cuales se dispone. Se trata dos campos fotovoltaicos donde hay presente una amplia variedad de tecnologías que se han analizado para comprobar los efectos de las diferentes variables analizadas y sobre los cuales se ha hecho pruebas con relación a limpiezas, temperatura y creación de puntos calientes. A partir de los datos reales, se describen los factores que afectan la acumulación de suciedad en los paneles y como afecta esta a su producción y vida útil, proponiendo guías para decidir la periodicidad de las limpiezas, así como la efectividad y durabilidad de aplicar el recubrimiento SurfaShield. También se describe la ganancia de los paneles bifaciales en cuatro tipos de estructuras diferentes, la degradación de una instalación de quince años de antigüedad, la producción de paneles en diferentes orientaciones, el rendimiento real en condiciones de trabajo tanto de inversores como de paneles y los beneficios de utilizar dispositivos como optimitzadores y microinversores. Finalmente, se realiza un estudio económico y ambiental por las diferentes medidas analizadas.

This work analyses a large majority of the photovoltaic technologies present on the market today in order to draw conclusions that allow optimizing the design and maintenance of photovoltaic facilities under different conditions. In a first block, research of studies available in the literature on the different variables that can affect the optimization of these installations is made and serves as a starting point to plan the tests to be performed. Subsequently, the applicability of the conclusions of the different studies to the available installations is tested. These are two photovoltaic fields where a wide variety of technologies are present, have been analysed and on which cleaning, temperature and hot spot creation tests have been carried out. Based on the actual data, we describe the factors that affect the accumulation of dirt on the panels and how this affects their production and service life, proposing guidelines for deciding the periodicity of cleaning, as well as the effectiveness and durability of applying the SurfaShield coating. It also describes the gain of bifacial panels in four different types of structures, the degradation of a fifteen-year-old installation, the energy production of panels in different orientations, the actual efficiency under working conditions of both inverters and panels and the benefits of using devices such as power optimizer and microinverters. Finally, an economic and environmental study is carried out for the different measures analysed.