Modelamiento de un sistema fotovoltaico conectada a la red considerando la variación de irradiancia solar en una bananera en el Cantón Ventanas

Abstract

En la presente investigación surgió la necesidad de utilizar herramientas de ingeniería que nos permitiera conocer el modelo de optimización de un sistema fotovoltaico para el abastecimiento de las cargas de una bananera. Este estudio presenta un modelo y simulación de un sistema fotovoltaico conectado a la red, considerando la variación de la irradiancia solar. En primera instancia se utilizó el instrumento piranómetro SMP-10 clase A, utilizado para medir la irradiancia solar en la zona a estudiar, con un máximo de 7.28 (kWh/m2 /día) en el mes de abril y un mínimo de 4.05 (kWh/m2 /día) en julio. Luego se consideró las cargas de la bananera, determinando el tiempo de carga con un máximo de 1.980 kW y un mínimo de 600 W, con un consumo de 21.61 kWh/día, para luego hacer uso de la herramienta HOMER Pro para encontrar la mejor viabilidad del sistema fotovoltaico con sus algoritmos de optimización, determinado el costo de energía de $0.069 con capacidad de 4.49kW de generación fotovoltaica. Para su validación se utilizó otros algoritmos de modelos matemáticos realizados en Matlab/Simulink, estableciendo la potencia del sistema, el costo nivelado de energía (USD/kWh), voltaje (V), corriente (A) y potencia (W) tanto del panel solar como la energía que sale a la carga, además se determinó el punto de máxima transferencia de potencia (MPPT) del sistema. Y por último se evaluó el payback del modelamiento, con un TIR de 55% y un tiempo de retorno de la inversión de 5.18 años.