Determinación del ángulo de Inclinación óptimo del módulo fotovoltaico basado en medidas para la Ciudad de Cúcuta

Abstract

Las tecnologías de energía solar fotovoltaica juegan un papel importante en el desarrollo sostenible de las ciudades, desde los procesos de las industrias o empresas, se lograr reducir el impacto ambiental negativo producido por la quema de combustibles fósiles y se obtienen beneficios económicos ya que su fuente de energía es el sol, un recurso ilimitado y gratuito. La incidencia de la radiación solar depende de las coordenadas geográficas del lugar, las condiciones climáticas y en gran parte de la posición de los módulos fotovoltaicos (MF), por lo tanto, la eficiencia de las tecnologías de energía solar fotovoltaica depende en gran parte de los ángulos de inclinación y azimut de los MF. Actualmente, se realizan investigaciones sobre los ángulos óptimos de los MF, encontrando que los análisis teóricos no siempre son los óptimos experimentalmente para lograr la mayor producción de energía de los MF; adicionalmente, no se han realizado investigaciones similares en la ciudad de Cúcuta, esto ocasiona que al instalar tecnologías fotovoltaicas en esta ciudad la posición de MF se establece teóricamente. Considerando lo anterior, esta investigación busca determinar los ángulos óptimos para los MF de las instalaciones fotovoltaicas en la ciudad de Cúcuta, evaluando la potencia generada en diferentes ángulos de varios MF y mejorar la eficiencia en las instalaciones futuras en empresas o residencias. Para desarrollar esta investigación se propone la siguiente metodología: como primer paso, recopilar información sobre investigaciones internacionales similares para realizar un estudio el estado del arte; como segundo paso, realizar estudios de la infraestructura física, posición geográfica y posición del solar en la Universidad Francisco de Paula Santander para determinar por simulación el azimuth y ángulo de inclinación óptimo para instalar los PF, cada uno con diferentes ángulos de inclinación (de 0° a 16°); como segundo paso, instalar los PF y el sistema de medición en la UFPS para recopilar información por un periodo de doce meses; como tercer paso, realizar la simulación de la energía producida del sistema instalado; después, analizar los datos del sistema de medición para determinar la inclinación óptima de los PF y por último comparar los resultados obtenidos en el experimento con los simulados.