Proyecto de Graduación
Evaluación de la orientación óptima de módulos fotovoltaicos en una superficie plana para las zonas norte y sur de Honduras
Autor
María Fernanda Jackson Ruíz
Resumen
El propósito de éste trabajo de investigación es la evaluación de la orientación o el ‘’azimuth’’ óptimo en superficies planas para la maximización de la captación de irradiación solar en las zonas norte y sur de Honduras. Fueron utilizados softwares como Helioscope, PVSyst, Microsoft Excel, Meteonorm y Google Earth, que tienen como datos de entrada variables climáticas como la irradiación difusa, directa y reflejada y otros factores meteorológicos. Estos datos fueron recopilados de las estaciones meteorológicas ubicadas en la zona norte y en la zona sur del país: Choluteca (MHCH), Amapala (MHAM) y los aeropuertos internacionales del país como lo son: Tegucigalpa (MHTG), San Pedro Sula, Cortés, Honduras (MHLM) con un período de toma de datos en el año 2019. Una vez obtenidos los datos de entrada, fueron realizadas las simulaciones en varios escenarios de estudios en los distintos softwares y herramientas utilizadas. Los datos recopilados fueron tabulados y graficados, teniendo como parámetros de salida variables técnicas, como energía anual, rendimiento específico, performance ratio y producción diaria; así también variables financieras, como el LCOE y el TIR de cada escenario simulado. Las simulaciones fueron realizadas con las mismas variables constantes, la capacidad nominal DC y AC, el ratio, los mismos paneles e inversores, el mismo grado de inclinación, etc. la única variable a cambiar es el azimuth, así fue estudiado como este afectada los parámetros de salida. Fue concluido que el azimuth óptimo tanto para la zona norte y la zona sur de Honduras es el azimuth ‘’0°’’ o el azimuth sur. Éste fue comparado con las otras opciones de azimuths, el norte o ‘’180°’’ obtuvo una variación de aproximadamente 7.3% menos que el sur, que representan alrededor de 5.7MWh/año en ésta investigación. La variación del azimuth sur con el oeste fue del 3.8%, 2.9MWh/año menos. Y el que menos variación obtuvo, el azimuth este, obtuvo un 3.5% menos de generación o 2.8MWh/año. Se procedió a realizar un análisis de sensibilidad para las dos zonas del país. Los resultados obtenidos darían los datos de cuantos grados de libertad se le pueden dar al módulo (partiendo desde el sur) hasta que la generación baje un 1%. Para la zona norte, hacia el sureste se le puede mover 55° y hacia el suroeste 45°. Para la zona sur, hacia el sureste 50° y suroeste 35°. The purpose of this research work is the evaluation of the orientation or the optimal ‘’azimuth’’ on flat surfaces, maximizing the collection of solar irradiation in the northern and southern areas of Honduras. Softwares such as Helioscope, PVSyst, Microsoft Excel, Meteonorm and Google Earth were used, which have as input data cLimatic variables such as diffuse, direct and reflected irradiation and other meteorological factors. These data were collected from the meteorological stations located in the north and south of the country, with a period of data collection in the year 2019. Once the input data was obtained, the simulations were carried out in several study scenarios in the different software and tools used. The data collected were tabulated and plotted, having as technical output parameters technical variables, such as annual energy, specific performance, performance ratio and daily production; also financial variables, such as the LCOE and the IRR of each simulated scenario. The simulations were performed with the same constant variables, the nominal DC and AC capacity, the ratio, the same panels and inverters, the same degree of inclination, etc. The only variable to change is the azimuth, so it was studied how this affected the output parameters. It was concluded that the optimal azimuth for both the northern and southern areas of Honduras is the ‘’0°’’ or the southern azimuth. This was compared with the other options of azimuths, the north or ‘’180°’’ obtained a variation of 7.4% less energy generation than the south, which represents about 5.7MWh/year in this investigation. The variation of the southern azimuth with the west was 3.8%, 2.9MWh/year less. And the one with the least variation, the east azimuth, obtained 3.5% less generation or 2.8MWh/year. A sensitivity analysis was carried out for the two areas of the country. The results obtained would give the data of how many degrees of freedom can be given to the module (starting from the south) until the generation drops by 1%. For the north zone, towards the southeast it can be moved 55° and towards the southwest 45°. For the southern zone, southeast 50° and southwest 35°.