Evaluación de viabilidad para la implementación de la tecnología fotovoltaica bifacial en un emplazamiento tropical analizando diferentes escenarios.

Tesis doctoral: Tesis de Pregrado

Resumen

En la actualidad se están desarrollando nuevas tecnologías que permiten aprovechar
eficientemente las diferentes fuentes de energía, un ejemplo de ello son los módulos
bifaciales, que son la nueva tendencia de la tecnología fotovoltaica (PV). El diseño
innovador del módulo bifacial le permite captar la radiación directa emitida por el sol y la
radiación indirecta que refleja el entorno (efecto albedo), logrando un mayor rendimiento
en una misma unidad de área respecto a su contraparte la tecnología monofacial.
Sin embargo, el rendimiento de los módulos bifaciales varía en función de varios factores,
tales como la orientación de los módulos, la separación entre filas (pitch), la altura a la
que se encuentran los módulos del suelo y el albedo de la superficie. Esto y una
disminución en los costos ha llevado a que se realicen diversos estudios en el mundo
para entender como inciden diferentes factores en el desempeño energético de los
módulos bifaciales. Sin embargo, en emplazamientos tropicales como el nuestro no se
han desarrollado demasiados estudios que permitan evaluar si esta tecnología puede
llegar a ser tan eficiente y rentable como lo es en otras partes del mundo.
Inicialmente, para este trabajo se planteó evaluar y comparar el desempeño energético de
la tecnología bifacial vs la tecnología monofacial en un emplazamiento tropical analizando
diferentes casos de estudio. Para ello, se realizaron diferentes simulaciones mediante el
software Pvsyst donde se modificaron diferentes parámetros de afectación, y se obtuvo
una ganancia de energía bifacial que puede variar entre el 2,4% y el 19,2% (en función
del albedo de la superficie 10% a 90% respectivamente), esto cuando se disponen los
módulos a una altura de 1,5 m y un pitch de 4m (GCR 52.8%).Por otra parte, se analizó el
desempeño energético de los módulos bifaciales en emplazamientos tropicales y no
tropicales, la tecnología bifacial demostró un buen desempeño tanto en las latitudes que
se encuentran ubicadas dentro del trópico (5,3% hasta 5,7%), como en las latitudes que
se encuentran fuera del trópico (4,7% hasta 5,3%) para un albedo típico del 25%.
Finalmente se evaluaron diferentes casos de estudio para determinar la viabilidad de la
tecnología bifacial, en cada caso se analizaron diferentes escenarios y se compararon con
un escenario base con tecnología monofacial, dado que la vida útil de ambas tecnologías
es diferente se comparó en términos del VAE la rentabilidad de los proyectos. En el primer
caso se evaluó la viabilidad de la tecnología bifacial en una planta fotovoltaica tipo rooftop,
encontrándose que resulto un 4,5 % más rentable respecto a la planta con tecnología
monofacial, esto para el mejor de los escenarios evaluados en el que se realizó una
mejora en el albedo de la superficie con una pintura blanca. En el segundo caso se evaluó
la viabilidad de la tecnología bifacial en una planta fotovoltaica en campo abierto (albedo
30%), encontrándose que la planta fotovoltaica con tecnología bifacial resulto un 10,71 %
más rentable que la planta con tecnología monofacial.
Fecha de lectura2023
Idioma originalEspañol (Colombia)
Institución de lectura
  • Universidad Autónoma de Bucaramanga
  • Ingeniería en Energía
SupervisorYecid Alfonso Muñoz Maldonado (Director) & Cesar Yobany Acevedo Arenas (Director)

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