proyecto
Efecto de la Acumulación de Polvo en Paneles Fotovoltaicos: Cuantificación y Mitigación
Registro en:
15BP-45364
2015-45364-INNOVA_PRODUCCION
Autor
Mario Esteban Carrasco Troncoso
Subsecretaria de Energia
Universidad de Santiago de Chile
Institución
Resumen
Caracterizar el Efecto de la Acumulación de Polvo (soiling) en Paneles Fotovoltaicos en Localidades Urbanas y Rurales entre las Regiones I y Vi Definidas en Común Acuerdo con el Mandante. Las Locaciones Urbanas Generarán Información Útil para Soluciones de Autoconsumo Mientras que las Locaciones Rurales Generarán Información Relevante para Zonas de Alto Potencial Solar (donde Podrían Instalarse Plantas Pv de Escala Industrial). El Soiling (o Deposición del Polvo) Afecta de Manera Significativa la Producción de Energía mediante Tecnologías Solares Fotovoltaicas (pv). La Cuantificación del Efecto del Soiling Requiere la Caracterización de los Factores que Afectan la Deposición. Entre Estos Factores se Cuentan Algunas Características de los Paneles y su Montaje (por Ejemplo su Inclinación y la Rugosidad de su Recubrimiento) Así como Factores que Dependen de la Climatología del Entorno (por Ejemplo la Frecuencia de Lluvias la Intensidad del Viento o la Abundancia de Aerosoles o Polvo en Suspensión). Debido a la Influencia de la Climatología se Espera que el Soiling y su Efecto en la Generación Fotovoltaica Presente Variaciones Regionales Significativas (es Decir el Soiling es Distinto en Cada Locación). A Nivel Internacional el Problema del Soiling ha Sido Abordado mediante Estudios Empíricos In Situ que Han Permitido Cuantificar sus Efectos en la Producción de Energía y Consecuentemente Estimar una Frecuencia Eficiente de Limpieza (determinada Comparando el Costo de Limpieza con las Perdidas Económicas Asociadas a una Menor Producción de Energía). Sin Embargo Son Muy Limitados los Esfuerzos para Cuantificar el Efecto del Soiling en Chile. Nuestros Estudios Empíricos Realizados en la Planta del Ministerio de Energía en Santiago de Chile Nos Han Permitido Estimar que el Efecto del Soiling en Santiago Provoca la Reducción Progresiva de Alrededor de 0. 06% por Día en la Energía Generada por Módulos de Pv. Sin Embargo Debido a la Particular Climatología de la Zona el Efecto del Soiling en el Norte de Chile Podría Ser Mucho Mayor. Con Excepción de Antofagasta Resultados para Esta Zona No Han Sido Publicados. Las Incertidumbres Asociadas al Efecto del Soiling en el Resto del País Son una Desventaja Competitiva que Aumenta el Riesgo de Invertir en Tecnologías Pv en Chile. Ante Esta Problemática los Principales Miembros de la Comunidad Energética del País (incluidos el Ministerio de Energía que Actúa como Mandante) Consideran Estratégico este Proyecto cuyo Objetivo Principal es la Caracterización (cuantificación y Mitigación) de los Efectos de la Acumulación de Polvo (soiling) en Módulos Fotovoltaicos en Localidades Urbanas y Rurales entre las Regiones I y Vi (definidas en Común Acuerdo con el Mandante). Las Locaciones Urbanas Generarán Información Útil para Soluciones de Autoconsumo Mientras que las Locaciones Rurales Generarán Información Relevante para Zonas de Gran Potencial Solar (donde Podrían Instalarse Plantas Pv de Escala Industrial). Para la Cuantificación de los Efectos del Soiling en Módulos Pv se Propone Determinar la Tasa de Disminución en la Producción de Energía en Cada Locación Seleccionada. Estas Tasas Serán Medidas mediante Sistemas de Medición de Soiling que Serán Instalados en las Locaciones Seleccionadas. Dichos Sistemas Consisten en Arreglos Gemelos de Paneles, Uno de los Gemelos Será Mantenido Limpio Mientras al Otro No se Limpiará, su Comparación Permitirá Estimar sus Efectos en la Producción de Energía. Para Estudiar Posibles Medidas de Mitigación del Efecto del Soiling se Requiere la Caracterización de los Factores que Afectan la Deposición de Polvo. Además de la Meteorología Local (frecuencia de Lluvias o Intensidad del Viento) la Inclinación de los Paneles y la Rugosidad de su Recubrimiento el Soiling Está Correlacionado con la Abundancia de Aerosoles (polvo en Suspensión). A Diferencia de Otros Países que Han Adoptado Masivamente Tecnologías Pv Chile No Cuenta Aun con Estimados Confiables de la Abundancia de Aerosoles Ni de sus Propiedades Ópticas. Esta es una Desventaja Competitiva que Impide Cuantificar la Reducción en la Irradiancia Solar Disponible para Generación Pv en Chile y Estimar Eventuales Tasas de Deposición. Como Solución a las Incertidumbres en la Abundancia de Aerosoles se Propone en este Proyecto Realizar Estudios Climatológicos que Combinen: la Explotación de Datos Satelitales Mediciones en Superficie de Calidad Controlada durante Campañas en Terreno y la Aplicación de Modelos de Transferencia Radiativa. Como se Detalla Más Abajo se Espera que Estos Estudios Nos Permitan Generar los Siguientes Bienes Públicos:1) Mapa de Aerosoles (polvo en Suspensión) entre la I y la Vi Región con Información Geo Referenciada de Tasas de Deposición2) Mapa del Soiling (polvo Depositado sobre Módulos Pv) entre la I y la Vi Región con Información Geo Referenciada de Tasas de Disminución de Energía Generada3) un Informe con la Frecuencia Óptima Anual de Limpieza de Módulos Pv para Localidades Seleccionadas entre I y la Vi Región4) Estrategias de Mitigación para la Acumulación de Polvo en Módulos Fotovoltaicos Fijos (sin Sistema de Seguimiento) bajo las Condiciones Observadas en Zonas Urbanas y Rurales Seleccionadas desde la I a la Vi Región. Además se Espera que los Bienes Públicos Generados por este Proyecto Faciliten Estudios Ulteriores sobre la Pertinencia de que Chile Adopte Ciertas Normas o Recomendaciones Relativas a la Mitigación del Efecto del Polvo en las Tecnologías Pv. Corporación de Fomento de la Producción