Análisis de optimización de almacenamiento de energía para un sistema fotovoltaico aislado

Abstract

Este trabajo analiza el comportamiento de un sistema fotovoltaico aislado, poniendo énfasis en la optimización de su capacidad de almacenamiento, a fin de lograr la cobertura de la demanda al menor costo posible. Para ello, se diseña el sistema con un método convencional de acuerdo a los datos climáticos del lugar, con una previsión de solo dos días de autonomía, realizándole un seguimiento diario para ver la evolución de los períodos de carga y descarga del banco de baterías. Los pocos días de autonomía hacen prever que ante una secuencia de días nublados el sistema trabajaría exigido y podría detenerse. El seguimiento se realiza mediante un registrador conectado directamente al regulador de carga con seguimiento de punto de máxima potencia, almacenando datos cada diez minutos. Los resultados muestran que ante una demanda razonablemente pequeña y con secuencias de días con baja radiación, aunque el banco trabajó mucho tiempo con un alto porcentaje de descarga, el sistema continuó proveyendo la energía necesaria. Para analizar el comportamiento de las baterías, se realizaron curvas de descarga de las mismas, verificándose que con baja corriente de descarga su capacidad nominal aumenta sustancialmente y que su vida útil no ha sido afectada significativamente.

This paper analyzes the behavior of an isolated photovoltaic system, emphasizing the optimization of its storage capacity, in order to achieve demand coverage at the lowest possible cost. To do this, the system is designed with a conventional method according to the climatic data of the place, choosing only two days of autonomy, making a daily follow-up to see the evolution of the periods of charge and discharge of the battery bank. The choice of few design days of autonomy suggests that during a sequence of cloudy days the system would work under extreme pressure and also could stop. Tracking is done by a data logger connected directly to the charge controller with maximum power point tracking, storing data every ten minutes. The results show that, in a reasonably small demand scenario, with sequences of days with low radiation, although the bank operated for a long time with a high percentage of discharge, the system continued to provide the necessary energy. To analyze the behavior of the batteries, the discharge curves of the batteries were drawn, verifying that with low discharge current their nominal capacity increases substantially and that their lifespan has not been significantly affected.