Ingenieros desarrollan novedosa metodología para optimizar el rendimiento de paneles solares
El objetivo es ofrecer una herramienta aplicable a los procesos de conversión de energía fotovoltaica. Fue diseñado e implementado por investigadores del Grupo de Control Aplicado de la Facultad de Ingeniería de la UNLP (Universidad Nacional de La Plata).
En la actualidad, las plantas de energía basadas en la conversión fotovoltaica constituyen importantes fuentes de energía renovables. Sin embargo, este sistema tiene como contra un costo inicial relativamente alto y una eficiencia de conversión baja.
Para lograr reducir el costo de producción de energía, investigadores del Grupo de Control Aplicado (GCA-LEICI) de la Facultad de Ingeniería de la UNLP desarrollaron e implementaron una nueva metodología que permite la búsqueda y el seguimiento del punto de máxima conversión de potencia en sistemas de generación fotovoltaicos. De esta manera, se logra aumentar la eficiencia de conversión de energía de la instalación.
La ventaja del método desarrollado en Ingeniería es que mediante la utilización de un algoritmo, al que los investigadores denominan “observador de gradiente dentro de un lazo de control”, se logra reducir al mínimo posible la cantidad de variables que se miden para poder optimizar la energía.
“En un lazo de control general se pueden medir variables como la temperatura, la presión atmosférica, la radiación solar o el viento, entre otras, y realimentarlas para tener información del estado del sistema y poder así adoptar estrategias de control adecuadas”, explicó el ingeniero electrónico Fernando Valenciaga, quien desarrolló la metodología junto al investigador Fernando Inthamoussou.
Por lo tanto, al tener que conocer el estado de menos variables, el sistema requiere menor cantidad de medidores y resulta mucho más económico. Otra ventaja adicional es que el método presenta una de las respuestas más rápidas dentro de este tipo de optimizadores siendo robusto a perturbaciones.
Para probar la eficiencia de la propuesta, los ingenieros realizaron estudios de simulación y pruebas experimentales. Los ensayos incluyeron la confección de nubes artificiales con telas de media sombra de distinta graduación (más y menos translucidas) con el fin de analizar si el dispositivo se acomodaba a los distintos valores de radiación que normalmente inciden sobre los paneles. Los resultados fueron muy alentadores.
Sobre su posible fabricación en serie, Valenciaga indicó que actualmente es un prototipo y quedan detalles por ajustar, pero su producción es posible. “Existen muchos controladores de paneles solares, pero con observadores de gradiente como el nuestro, hasta donde sabemos, sería el único”, destacó.
Entre luces y sombras
Otra línea de investigación en la que están trabajando los ingenieros es tratar de optimizar la generación de energía solar cuando existen sombras parciales. Esto ocurre, particularmente, cuando los arreglos fotovoltaicos están instalados en lugares donde la radiación que reciben, en la extensión de su superficie, no es uniforme. En esas situaciones se generan condiciones de funcionamiento que los métodos habituales de optimización advierten como de máxima generación pero que en realidad no lo son. En ese sentido, están abocados al desarrollo de un método que sirva para poder encontrar el punto de operación de máxima generación de energía bajo estas situaciones.
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