Influencia de la variación de temperatura en la generación de uno sistema fotovoltaico conectado a la red para generación de energía eléctrica en condiciones de campo
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i16.23425Palabras clave:
Sistema Solar Fotovoltaico; Módulos Fotovoltaicos; Inclinación; Suciedad; Eficiencia.Resumen
Este experimento tuvo como objetivo analizar el comportamiento de la temperatura de los módulos fotovoltaicos, con la eficiencia del sistema fotovoltaico on-grid, instalado en la Universidad Estadual do Oeste de Paraná - UNIOESTE, campus de Cascavel, Paraná. El sistema fotovoltaico consta de dos ropes, con una potencia total de 3,3 kWp. En el primer período, se verificó que el panel se mantuvo limpio (Panel 2), durante la recolección de datos, alcanzó mayor eficiencia durante las primeras semanas y prácticamente la misma en las últimas semanas, en comparación con el panel sucio. Lograr una eficiencia promedio de 13,73% y 14,39%, Panel 1 y Panel 2, respectivamente. Para el segundo período, la eficiencia media de ambos paneles, con inclinaciones de 21° y 26°, fue muy cercana, siendo 14,25% (Panel 1) y 14,24% (Panel 2). El tercer período presentó diferencia en la eficiencia de los paneles, 13,7% (Panel 1) y 14,54% (Panel 2), con inclinaciones de 21° y 18°, respectivamente. La prueba de promedios identificó que había una diferencia entre los niveles de suciedad de los módulos, así como sus inclinaciones de 21° y 18°. En cuanto a las pendientes 21° y 26° no hubo diferencia significativa, de acuerdo con el Test de Tukey con significación del 5%.
Citas
Ali, H. M. (2020). Recent advancements in PV cooling and efficiency enhancement integrating phase change materials based systems – A comprehensive review. Solar Energy, 197, 163-198. doi: 10.1016/j.solener.2019.11.075.
Agência Nacional de Energia Elétrica. ANEEL. (2012). Resolução Normativa N° 482, de 17 de abril de 2012. Brasília. 12p.
Agência Nacional de Energia Elétrica. ANEEL. (2015). Resolução Normativa N° 687, de 24 de novembro de 2015. Brasília. 25p.
Centro de Referência para as Energias Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito. CRESESB. (2018). Potencial Solar - SunData V3.0. Retrieved Apr 23, 2020, from http://www.cresesb.cepel.br/index.php?section=sundata.
Chander, S., Purohit, A., Sharma, A., Arvind, Nehra, S. P., & Dhaka, M. S. (2015). A study on photovoltaic parameters of monocrystalline silicon solar cell with cell temperature. Energy Reports, 1, 104-109. doi: 10.1016/j.egyr.2015.03.004.
Ciulla, G., Lo Brano, V., & Moreci, E. (2013). Forecasting the cell temperature of PV modules with an adaptive system. International Journal of Photoenergy, 2013, 1-10. doi: 10.1155/2013/192854
Cotfas, D. T., Cotfas, P. A., & Machidon, O. M. (2018). Study of temperature coefficients for parameters of photovoltaic cells. International Journal of Photoenergy, 2018, 1-12. doi: 10.1155/2018/5945602.
Dantas, G. M., Mendes, O. L. C., Maia, S. M., & de Alexandria, A. R. (2020). Dust detection in solar panel using image processing techniques: A review. Research, Society and Development, 9(8), doi: 10.33448/rsd-v9i8.5107.
Deceglie, M. G., Silverman, T. J., Johnston, S. W., Rand, J. A., Reed, M. J., Flottemesch, R., & Repins, I. L. (2020). Light and Elevated Temperature Induced Degradation (LeTID) in a Utility-Scale Photovoltaic System. IEEE Journal of Photovoltaics, 10, 1084-1092. doi: 10.1109/JPHOTOV.2020.2989168
Duffie, J. A., & Beckman, W. A. (2013). Solar Engineering of Thermal Processes. Solar Energy Laboratory University of Wisconsin, Madison. 4. ed. New Jersey: John Wiley & Sons. 910p.
Ferreira, A., Kunh, S. S., Fagnani, K. C., Souza, T. A., Tonezer, C., Santos, G. R., & Coimbra-Araújo, C. H. (2018). Economic overview of the use and production of photovoltaic solar energy in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 181-191. doi: 10.1016/j.rser.2017.06.102.
Jakoplić, A., Frankovic, D., Kirinčić, V., & Plavšić, T. (2021). Benefits of short-term photovoltaic power production forecasting to the power system. Optimization and Engineering, 22 (1), 9-27. doi: 10.1007/s11081-020-09583-y
Jaszczur, M., Teneta, J., Hassa, Q., Majewska, E., & Hanus, R. (2021). An experimental and numerical investigation of photovoltaic module temperature under varying environmental conditions. Heat Transfer Engineering, 42 (3-4), 354-367. doi: 10.1080/01457632.2019.1699306
Jordan, R. A., Moreira Junior, O., Antunes, B. M., Motomiya, A. V. de A., Sanches, Í. S., Sanches, É. S., Omido, A. R., & Martins, E. A. S. (2021). Performance of a photovoltaic panel (PV) converted to a thermal photovoltaic with collector for hot water (PVT/w). Research, Society and Development, 10(7), doi: 10.33448/rsd-v10i7.16438
Kannan, N., & Vakeesan, D. (2016). Solar energy for future world: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 62, 1092-1105. doi: 10.1016/j.rser.2016.05.022.
Khanna, S., Reddy, K. S., & Mallick, T. K. (2017). Performance analysis of tilted photovoltaic system integrated with phase change material under varying operating conditions. Energy, 133, 887-899. doi: 10.1016/j.energy.2017.05.150.
Klugmann-Radziemska, E. (2015). Degradation of electrical performance of a crystalline photovoltaic module due to dust deposition in northern Poland. Renewable Energy, 78, 418-426. doi: 10.1016/j.renene.2015.01.018
Lacerda, J. S., Van Den Bergh, J. C. J. M. (2016). Diversity in solar photovoltaic energy: Implications for innovation and policy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 52, 331-340. doi: 10.1016/j.rser.2015.10.032.
Medeiros, R. R. B., Lima, A. V. N. A., Diniz, G. F., Melo, V. M., Souza, L. G. M., & Silva, K. C. G. (2021). Performance study of a hybrid photovoltaic/thermal system. Research, Society and Development, 10(7), doi: 10.33448/rsd-v10i7.16156.
Micheli, L., Theristis, M., Talavera, D. L., Almonacid, F., Stein, J. S., & E. F. Fernandez (2020). Photovoltaic cleaning frequency optimization under different degradation rate patterns. Renewable Energy, 166, 136-146. doi: 10.1016/j.renene.2020.11.044.
Pereira, E. B., Martins, F. R., Gonçalves, A. R., Costa, R. S., Lima, F. L., Rüther, R., Abreu, S. L., Tiepolo, G. M., Pereira, S. V., Souza, J. G. (2017). Atlas brasileiro de energia solar, 2. ed. São José dos Campos: INPE. 88p.
Rahman, M. M., Hasanuzzaman, M., & Rahim, N. A. (2015). Effects of various parameters on PV-module power and efficiency. Energy Conversion and Management, 103, 348-358. doi: 10.1016/j.enconman.2015.06.067.
Rostami, S., Afrand, M., Shahsavar, A., Sheikholeslami, M., Kalbasi, R., Aghakhani, S., Shadloo, M. S., & Oztop, H. F. (2020). A review of melting and freezing processes of PCM/nano-PCM and their application in energy storage. Energy, 211, 118698. doi: 10.1016/j.energy.2020.118698.
Santhakumari, M., & Sagar, N. (2019). A review of the environmental factors degrading the performance of silicon wafer-based photovoltaic modules: Failure detection methods and essential mitigation techniques. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 110, 83-100. doi: 10.1016/j.rser.2019.04.024.
Shan, F., Tang, F., Cao, L. & Fang, G. (2014). Comparative simulation analyses on dynamic performances of photovoltaic–thermal solar collectors with different configurations. Energy Conversion and Management, 87, 778-786. doi: 10.1016/j.enconman.2014.07.077.
Shahid, H., Kamran, M., Mehmood, Z., Saleem, M. Y., Mudassar, M., & Haider, K. (2018). Implementation of the novel temperature controller and incremental conductance MPPT algorithm for indoor photovoltaic system. Solar Energy, 163, 235-242. doi: 10.1016/j.solener.2018.02.018.
Sharaf, M., Huzayyin, A. S., & Yousef, M. S. (2021). Performance enhancement of photovoltaic cells using phase change material (PCM) in winter. Alexandria Engineering Journal, In Press, Corrected Proof
.doi: 10.1016/j.aej.2021.09.044.
Singh, G. K. (2013). Solar power generation by PV (photovoltaic) technology: A review. Energy, 53, 1-13. doi: 10.1016/j.energy.2013.02.057.
Souza, R. (2016). Os sistemas de energia solar fotovoltaica: Livro digital de introdução aos sistemas solares. Ribeirão Preto: Bluesol Energia Solar. 114p.
Tonin, F. S. (2017). Caracterização de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica na Cidade de Curitiba. Dissertação de Mestrado. Engenharia Elétrica, Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Curitiba-PR, 2017.
Yilbas, B.S., Ali, H., Al-Aqeeli, N., Abu-Dheir, N., & Khaled, M. (2016). Influence of mud residues on solvent induced crystalized polycarbonate surface used as PV protective cover. Solar Energy, 125, 282-293. doi: 10.1016/j.solener.2015.12.010.
Zilles, R., Macêdo, W. N., Galhardo, M. A. B., Oliveira, S. H. F. (2012). Sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica. São Paulo: Oficina de textos. 208p.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Marcelo Machado Marquez Zampiva; Jair Antonio Cruz Siqueira; Carlos Eduardo Camargo Nogueira; Luciene Kazue Tokura; Alessandra Mayumi Tokura Alovisi; Laura Luana Foltz; Maritane Prior; Fernando de Lima Caneppele
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
