30 diciembre 2011

Herramienta para calcular nuestra producción fotovoltaica y el valor de la energía producida


Al invertir en tecnología fotovoltaica es lógico siempre plantearse la rentabilidad real de la inversión que vamos a realizar. No es fácil averiguarlo porque las instalaciones energéticas dependen de muchas variables que hay que cuantificar, y sobre todo del coste real de la energía en el lugar donde vamos a ejecutar el proyecto.

La herramienta que presentamos hoy, PVWatt,  permite calcular cuánta energía podemos obtener en un proyecto fotovoltaico en distintas localidades y cual es el valor económico de esa energía. Es una herramienta de NREL, por lo que es muy exacta. Veamos cómo funciona:

En primer lugar indicamos que la herramienta funciona bien en Estados Unidos pero también hay localidades de todo el mundo. Basta dar al zoom y vemos un mapa más amplio. En PV Watts Tool seleccionamos pinchando con el ratón la localidad más próxima a la que queremos analizar. 


Si trabajamos en lugares no incluidos en el mapa buscaremos una localidad similar en base a la radiación solar que podemos ver en la imagen con la que abrimos este artículo. Como ejemplo seleccionamos Santiago de Chile.

Una vez seleccionamos la localidad de estudio pinchamos en Send to PVWatts

Una vez estamos en la herramienta simplemente tenemos que cumplimentar:

  • DC rating: Es el tamaño del sistema fotovoltaico en kW. Debemos indicar que la potencia del sistema fotovoltaico se calcula para unas condiciones estandar de irradiancia solar de 1000 W/m2. Al respecto hay que tener en cuenta que la irradiancia será mayor en el trópico, y por lo tanto obtendremos mayor energía, pero podemos perder energía si los paneles trabajan a temperaturas elevadas. Las otras variables de ensayo son una temperatura ambiente de 20 ºC y una velocidad del viento de un 1 %. Si usamo incorrectamente DC rating la producción se reducirá en un 12 %.
  • DC-to-AC Derate Factor: Es el factor de conversión que debemos aplicar para considerar todas las pérdidas del sistema. La más importante de todas es la del inversor, ya que puede penalizar bastante si usamos un equipo de baja calidad (no sinusoidal)

Component Derate Factors
PVWatts Default
Range
PV module nameplate DC rating
0.95
0.80–1.05
Inverter and transformer
0.92
0.88–0.98
Mismatch
0.98
0.97–0.995
Diodes and connections
0.995
0.99–0.997
DC wiring
0.98
0.97–0.99
AC wiring
0.99
0.98–0.993
Soiling (ensuciamiento)
0.95
0.30–0.995
System availability
0.98
0.00–0.995
Shading
1.00
0.00–1.00
Sun-tracking
1.00
0.95–1.00
Age
1.00
0.70–1.00
Overall DC-to-AC derate factor
0.77
0.09999–0.96001

Multiplicando todos los factores obtenemos el coeficiente que nos indicará la conversión entre la corriente continua obtenida en los paneles y la finalmente disponible en CA. En este ejemplo el valor es 0,77, lo cual significa que que tenemos unas pérdidas totales de la energía obtenida en los paneles.

Seguidamente indicamos si usamos soportes fijos o seguidores solares de uno o dos ejes.

Posteriormente introducimos el coste por kWh en la moneda del país donde estamos estudiando la aplicación. Si calculamos por ejemplo para 10 kW y usamos un coste de la energía de 208 pesos chilenos por kWh (probablemente el coste será mayor) obtendríamos unos ingresos anuales de unos 5.300 dólares por la instalación (2778672 pesos chilenos).

El calculador podemos usarlo online en el siguiente enlace.
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