Nueva metodología de monitoización para la caracterización de módulos fotovoltaicos individuales en sistemas de gran tamaño

Abstract

La energía solar fotovoltaica (FV) cada vez está jugando un papel más importante dentro del mix energético actual, con un crecimiento prácticamente exponencial y unas estimaciones de 6000-14000 GW instalados para el año 2050. Sin embargo, los sistemas FV actuales presentan unas pérdidas en torno al 15-20 %, debidas a diferentes causas que afectan al rendimiento económico y a la vida útil de los mismos.En este contexto, es fundamental disponer de sistemas de monitorización de los sistemas FV, a fin de minimizar las pérdidas y maximizar el rendimiento de los sistemas FV, alargando así su vida útil.Las técnicas de monitorización actuales se distribuyen en métodos orientados a grupos de módulos y métodos de monitorización a nivel de módulo. Los métodos orientados a grupos de módulos, aunque son capaces de detectar pérdidas significativas, no logran detectar fallos que afectan a uno o unos pocos módulos. Por otro lado, los métodos a nivel de módulo, aunque son capaces de detectar faltas en módulos individuales, presentan limitaciones en cuanto a coste o complejidad.Este trabajo de tesis se centra en proponer una nueva metodología de monitorización, económicamente viable, de sistemas FV orientada a módulos individuales, aplicable de manera remota. La metodología se basa en un circuito electrónico de baja potencia que es capaz de tomar medidas parciales de la curva I-V de los módulos de manera continua y sin necesidad de alterar su normal funcionamiento. A partir de estas medidas y mediante diferentes etapas de procesado, la metodología de monitorización propuesta es capaz de obtener información relevante del módulo para determinar su estado.La información de cada módulo FV individual, obtenida mediante la metodología de monitorización propuesta en este trabajo de tesis, permitiría optimizar los procesos de mantenimiento de los sistemas FV, reducir las pérdidas de potencia y alargar la vida útil de los módulos FV.