Análisis técnico-económico de configuraciones fotovoltaicas equivalentes de microinversores: caso de estudio en el parque fotovoltaico SENA pedregal, Medellín
DOI:
https://doi.org/10.62059/LatArXiv.preprints.645Palabras clave:
Microinversor PV, Eficiencia energética, Irradiación solar, Generación solar fotovoltaica, Sistema fotovoltaico, Evaluación técnico-económicaResumen
La eficiencia en la generación de energía eléctrica en sistemas fotovoltaicos es un aspecto crítico, que puede verse afectado por diferentes factores como las condiciones meteorológicas, las especificaciones técnicas de los componentes y las configuraciones de la infraestructura.
Este estudio se enfoca en analizar la eficiencia de generación entre dos configuraciones fotovoltaicos equivalentes, que difieren en el uso de dos clases de microinversores (MIs) de un mismo fabricante, pero con características de potencias nominales diferentes, además de analizar el factor económico de la implementación para determinar qué configuración maximiza el retorno de inversión (ROI).
Esta investigación se realizó en el parque fotovoltaico del SENA campus Pedregal, ubicado en Medellín. Para este estudio, se utilizaron los datos recopilados de energía generada por ambas configuraciones, esta información se complementó con los datos de irradiancia en el mismo periodo de 8 meses obtenidos por el SIATA.
Los resultados obtenidos, bajo las mismas condiciones ambientales, indican que la configuración D1 equipada con MIs de 600 W es en promedio un 55.1% más eficiente en convertir la energía solar irradiada en energía eléctrica, lo cual se tradujo en un incremento promedio del 53.7% de la producción eléctrica, en comparación al sistema D2 que emplea MIs de 1200 W.
En términos económicos, la configuración D1 de 600 W implica una inversión inicial un 34% mayor en comparación a D2; sin embargo, dicha inversión se amortiza en un periodo estimado de 17 meses debido a la eficiencia energética superior, mejorando así la relación costo-beneficio del sistema.
Referencias
[1] M. Del Hoyo, R. Rondanelli, and R. Escobar, “Significant decrease of photovoltaic power production by aerosols. The case of Santiago de Chile,” Renew Energy, vol. 148, pp. 1137–1149, Apr. 2020, doi: 10.1016/j.renene.2019.10.005.
[2] A. Podestá, M. Silvina, E. Rubén, C. Lisperguer, and R. Salgado Pavez, “Políticas de atracción de inversiones para el financiamiento de la energía limpia en América Latina,” 2022. Accessed: Jun. 17, 2024. [Online]. Available: www.cepal.org/apps
[3] ACIS, “¿Qué incentivos ofrece el nuevo plan de gobierno para invertir en energías renovables? | ACIS.” Accessed: Jun. 17, 2024. [Online]. Available: https://acis.org.co/portal/content/%C2%BFqu%C3%A9-incentivos-ofrece-el-nuevo-plan-de-gobierno-para-invertir-en-energ%C3%ADas-renovables
[4] D. Almarza, V. Olavarria, S. Remler, and M. Silva, “GUÍA DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS PARA EMPRESAS E INDUSTRIAS,” 2020. Accessed: Jun. 17, 2024. [Online]. Available: www.energia.gob.cl
[5] M. D. Mesa et al., “REPÚBLICA DE COLOMBIA Ministerio de Minas y Energía”.
[6] D. Mesa Puyo and I. Duque, “Transición energética: un legado para el presente y el futuro de Colombia”, Accessed: Jun. 17, 2024. [Online]. Available: www.laimprentaeditores.com
[7] UPME, “Integración de las energías renovables no convencionales en Colombia,” 2015. Accessed: Jun. 17, 2024. [Online]. Available: http://www1.upme.gov.co/sgic/
[8] Servicio Nacional de Aprendizaje SENA - Cali, “Memorias I Encuentro de Semilleros de Investigación Región Pacífico,” in Diseño e implementación de un sistema de energía fotovoltaico 79 como alternativa de energización y método de aprendizaje para el Centro Agro Turístico, SENA-Regional Santander, Colombia, A. Castro Sánchez, Ed., Cali, Nov. 2016, pp. 73–79.
[9] G. Gubinelli, “Autogeneración a partir de fuentes de energías renovables: los pro y contra que plantean los usuarios a la hora de inyectar energía limpia a la red - Energía Estratégica,” Energuia Estrategica. Accessed: Jun. 16, 2024. [Online]. Available: https://www.energiaestrategica.com/autogeneracion-a-partir-de-fuentes-de-energias-renovables-los-pro-y-contra-que-plantean-los-usuarios-a-la-hora-de-inyectar-energia-limpia-a-la-red/
[10] J. Camilo Pérez Álvarez, “GUÍA PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS CONECTADOS Y APLICACIÓN DE LA RESOLUCIÓN CREG 030 DE 2018 PARA INYECTAR EXCEDENTES DE ENERGÍA A LA RED,” 2019.
[11] “¿Cuáles son los componentes básicos del sistema fotovoltaico? - sanglaíta.” Accessed: Jun. 16, 2024. [Online]. Available: https://www.xpowersolar.com/es/cuales-son-los-componentes-basicos-del-sistema-fotovoltaico/
[12] P. Cossoli, A. Firman, M. Cáceres, and A. Busso, “Micro-inversores: principales topologías,” Extensionismo, Innovación y Transferencia Tecnológica, vol. 2, p. 14, Jun. 2015, doi: 10.30972/eitt.20276.
[13] P. Cossoli, A. Firman, M. Cáceres, and A. Busso, “Vista do MICRO-INVERTERS,” in VI Congresso Brasileiro de Energia Solar, 2016, pp. 1–8. Accessed: Jun. 17, 2024. [Online]. Available: https://anaiscbens.emnuvens.com.br/cbens/article/view/1857/1845
[14] SESLab and Tecnologico de Costa Rica, “1.5. Inversores conectados a red: tipos.” Accessed: Jun. 17, 2024. [Online]. Available: https://seslab.org/fotovoltaico/15_inversores_conectados_a_red_tipos.html
[15] T. Gutierrez, “Análisis comparativo entre inversores y microinversores para la generación de energía solar fotovoltaica,” 2022.
[16] Z. S. Shalaw, H. A. Aso, and F. M. Fahmi, “Effect of Series and Parallel Shading on the Photovoltaic Performance of Silicon Based Solar Panels,” Journal of Technology Innovations in Renewable Energy, vol. 4, pp. 152–156, 2015.
[17] Solaredge, “Performance of PV Topologies under Shaded Conditions,” 2020.
[18] A. E. Nieto, F. Ruiz, and D. Patiño, “Characterization of electric faults in photovoltaic array systems,” Dyna (Medellin), vol. 86, no. 211, pp. 54–63, Oct. 2019, doi: 10.15446/dyna.v86n211.79085.
[19] E. Bravo, “Uso de Microinversores en Sistemas Fotovoltaicos con Radiación Solar Reflejada,” Escuela Tecnica Superior de Ingenieria, Sevilla, 2016.
[20] L. A. Soriano-Avendaño, J. L. Rodríguez-Cruz, R. M. Higuera-González, and J. N. Rivera-Olvera, “Una nueva topología de bajo costo para microinversores,” Revista del Desarrollo Tecnologico, pp. 7–15, Dec. 2019, doi: 10.35429/jtd.2019.12.3.7.15.
[21] S. Ambeinte, “Memorias de cálculo SENA,” Medellin, May 2020.
[22] J. Echavarria, “Diagrama unifilar-Sena,” Medellin , May 2020.
[23] J. Echaverria, “Planos Arquitectonico-SENA,” Medellin, May 2020.
[24] “APsystems YC600B - APsystems Latin America | El líder global en la tecnología multi-plataforma MLPE.” Accessed: Jun. 16, 2024. [Online]. Available: https://latam.apsystems.com/portfolio-item/apsystems-yc600/
[25] “Installation / User Manual Rev 2.3 APsystems QS1 Microinverter.” Accessed: Jun. 16, 2024. [Online]. Available: www.APsystems.com.
Descargas
Descargas
PrePrint online
Categorías
Declaración de disponibilidad de datos
Se anexan un conjunto de datos, los cuales se pueden encontrar en el siguiente enlace:
https://mega.nz/folder/jdcTXCTI#4Fz2YE12jT8WFdHJS8sCqQ
Licencia
Derechos de autor 2026 David A. Calle-Bedoya, Diego A. Villa-Rodas, Francisco J. Vélez-Hoyos, Victor H Aristizabal-Tique (Autor/a)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Este preprint contiene la licencia informada y los derechos de autoría asociados. Una vez publicados en una revista asociada u otra editorial, la versión publicada asume las condiciones del nuevo entorno.
