Modelamiento de un sistema fotovoltaico conectada a la red considerando la variación de irradiancia solar en una bananera en el Cantón Ventanas
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Date
2022
Authors
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Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)
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.
Description
In this research, the need arose to use didactic tools that allow to know the best optimization of a photovoltaic system to supply the loads of the banana company "PRODUFRU S.A.". This study presents a model of the system connected to the grid, considering the variation of solar irradiance. First, the pyranometer instrument SMP-10 class A was used in the area to be studied, with a maximum of 7.28 (kWh/m2/day) in April and a minimum of 4.05 (kWh/m2/day) in July. Then, the loads of the banana plantation were considered, determining the load time with a maximum of 1,980 kW and a minimum of 600 W, with a consumption of 21.61 kWh/day, and then the HOMER Pro tool was used to find the best feasibility of the photovoltaic system with its optimization algorithms, determined the energy cost of $ 0.069 with capacity of 4.49kW of photovoltaic generation. For its validation, other algorithms of mathematical models made in Matlab/Simulink were used, establishing the power of the system, the levelized cost of energy (S/kWh), as well as the voltage (V), current (A) and power (W) of both the solar panel and the energy that goes to the load, and the maximum power transfer point (MPPT) of the system was also determined. And finally, the payback of the modeling was evaluated, with an TIR of 55% and a return on investment time of 5.18 years.
Keywords
SISTEMA FOTOVOLTAICO, EFICIENCIA, RECURSOS RENOVABLES, IRRADIANCIA SOLAR
Citation
Figueroa Guerra Danner Anderson, (2022); Modelamiento de un sistema fotovoltaico conectada a la red considerando la variación de irradiancia solar en una bananera en el Cantón Ventanas. UTC. Latacunga. 138 p