Influencias de sombras en el comportamiento energético de paneles solares fotovoltaicos

Abstract

El presente trabajo de investigación corresponde al estudio sobre el efecto que producen las sombras parciales a un panel solar; esto debido a una inadecuada instalación o mal mantenimiento al equipo, ya que las mismas repercuten en el normal funcionamiento y suministro de energía eléctrica. Muchas regiones del territorio boliviano actualmente no cuentan con energía eléctrica proveniente de la red interconectada, según el Plan de la Universalización Bolivia con Energía . Por lo cual, el Viceministerio de Electricidad y Energías Alternativas menciona que hasta el 2020 aún no se podrá llegar a suplir esta necesidad energética, llegando únicamente al área urbana con el 97% y rural con el 70% de cobertura, estas últimas incluyen fuentes alternativas como ser paneles solares, turbinas eólicas y otros. Recientemente, se inauguró la planta de generación de energía eléctrica de 5 MW, en el Departamento de Pando, Bolivia , la misma que suministra energía energía a lugares donde la red interconectada no llega; de esta manera, se estaría promoviendo la entrega de energía eléctrica por medio de paneles solares a ciudadanos del territorio boliviano. Por otra parte, debido al elevado costo de los paneles solares, se hace necesario que todo consumidor cuente con un plan de mantenimiento adecuado, porque esto permitirá que dicho bien incremente su vida útil y que mejore su rendimiento. También es necesario señalar que la existencia de objetos no deseados (desechos) que se pueda adherir a la superficie del panel, podrían causar sombras parciales, provocando de esta manera problemas en la captación de energía solar, pérdidas de energía eléctrica e inadecuado funcionamiento del sistema de panel fotovoltaico. Para ello se desarrolló la siguiente investigación, que consiste en determinar de forma cuantitativa la influencia que producen las sombras parciales a un panel solar activo. En la información obtenida se demostró que: la obstrucción de una celda fotovoltaica o, lo que es lo mismo, un sombreado parcial del 3 % del panel, produce una disminución en la generación de energía eléctrica del 81,10 %. Estos resultados fueron obtenidos a través de un diseño experimental factorial en el cual se determinó, que la influencia significativa corresponde al porcentaje de sombras y la irradiación solar, esto con una significancia menor al 5% (α=0,05). Finalmente, la tesis desarrollada será de mucha importancia para el personal técnico que realiza instalaciones, mantenimiento y calibración de sistemas fotovoltaicos. La información obtenida es desarrollada en la ciudad de La Paz, Bolivia, que se halla a 3452 msnm.