Herramientas mejoradas para la caracterización de sistemas fotovoltaicos autónomos
| Autor: | Casares de la Torre, Francisco José |
|---|---|
| Přispěvatelé: | López Luque, Rafael, Ramírez Faz, José |
| Jazyk: | Spanish; Castilian |
| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Helvia. Repositorio Institucional de la Universidad de Córdoba instname |
| Popis: | El dimensionado de un Sistema FotoVoltaico Autónomo (SFVA) consiste en calcular,con la máxima fiabilidad posible, el tamaño óptimo del generador fotovoltaico y el delas baterías, que son los elementos encargados de proporcionar la energía requeridapor las cargas a partir de la radiación disponible en la zona. Normalmente, paraestudiar la fiabilidad de una solución se tendrá que simular durante una serie de añosel comportamiento del sistema y poder así calcular la energía que NO es capaz desuministrar en ese tiempo. En esta fase no se tiene en cuenta el acoplamiento de losdiferentes equipos y su localización exacta por lo que no se puede determinar conexactitud las diferentes pérdidas de energía que se producen en el campo solar porsombreo, por temperatura, etc. y las perdidas en el resto de los elementosLa investigación que soporta esta Tesis revisa esta problemática y se marca comoobjetivo ofrecer herramientas que permitan mejorar la caracterización delfuncionamiento de los SFVA para ayudar al dimensionamiento y diseño de estos;Concentrándose en dos aspectos: La caracterización matemática del balanceenergético de los SFVA para la obtención del índice de fiabilidad LLP(Probabilidad dePérdida de Carga ) de estas y el desarrollo de herramientas para el estudio de losproblemas de sombreamientos y obstrucción solar para escenarios particulares.Los principales métodos de dimensionamientos de los SPVA tratan de evaluar lafiabilidad del sistema mediante la simulación estocástica del balance de energía. Estasimulación estocástica implica la generación de las principales variables de estado delsistema durante un período de tiempo extenso, a partir de las ecuaciones físicas quedescriben el balance de energía del sistema, es decir, la energía entregada a la carga yla energía almacenada en las baterías. La mayoría de estos métodos consideran lacarga de demanda diaria constante durante el año, controlando las variablesindicadoras del grado de fiabilidad con que el sistema suministrará energía a la carga.Además, estos métodos se basan en modelos previos para generar datos de radiaciónsolar y, dado que las aproximaciones de los métodos de simulación son asintóticas,conforme se requiere más precisión en la estimación de los indicadores de fiabilidad senecesita ampliar el período de simulación.En esta Tesis se presenta una metodología matemática para determinar el balance deenergía diaria sin tener que aplicar métodos de simulación, basándonos directamenteen la modelización de la radiación solar diaria realizada por Aguiar como procesos... Sizing a stand-alone photovoltaic system (SAPV) consists of calculating, with themaximum possible reliability, the optimum size of the photovoltaic generator and thebatteries - elements responsible for providing the power required by the loads fromthe radiation available in the area. Generally, a simulation during a series of years isneeded to study both the reliability of the solution and to calculate the power thesystem cannot generate in this period. The attachment of different devices and itsprecise location are not considered at this stage, so that it is not possible to determineexactly the power losses produced in the solar field because of shadowing,temperature, etc. as well as the losses in other elements.The research carried out in this dissertation reviews this issue, and aims to offer toolsto improve the characterization and performance of the SAPV systems and help intheir sizing and design. The project focusses on two aspects: (i) the mathematicalcharacterization of the energy balance of SAPV systems to obtain the reliability indexof the loss-of-load probability (LLP), and (ii) the development of tools to study theproblems of shadowing and solar obstruction in specific scenarios.The main methods of sizing SAPV systems try to assess their reliability by using thestochastic simulation of the energy balance. This stochastic simulation entails thegeneration of the main variables of the system state during a long period from physicalequations that describe the system energy balance, that is, the power given to the loadand the power stored in the batteries. Most of these methods consider that the dailydemand load is constant during the year, monitoring the variables of the reliabilitylevel that the system will provide power to the load. Moreover, these methods arebased on previous models to generate solar radiation data. Due to the fact that theapproaches of the simulation methods are asymptotic, when more accuracy isrequired in the estimation of the reliability indicators, more simulation time is needed.This dissertation presents a mathematical methodology to determine the balance ofdaily energy without applying simulation methods. Our research is directly based,however, on the modelling of daily sun radiation developed by Aguiar as first-orderstochastic Markov processes. This method, like other previous studies, uses LLP as acharacterization parameter for sizing. An analytical method is propose... |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|