Avances sobre un simulador de paneles solares de media celda y ensayo bajo condiciones de sombreado arbitrarias

Abstract

La integración de sistemas fotovoltaicos en entornos urbanos muchas veces se encuentra limitada por el sombreado típico del paisaje, reduciendo la eficiencia de dichos sistemas Este trabajo, se propone aportar en el área de conocimiento mediante el desarrollo de simulaciones en diferentes condiciones de sombreado sobre una cadena de paneles solares de silicio monocristalino de media celda. Se pretende contrastar las simulaciones con curvas experimentales medidas sobre un sistema fotovoltaico instalado en el Centro Atómico Constituyentes (San Martín, Buenos Aires, Argentina) y con programas comerciales. En este avance de trabajo se empleó una metodología de medición de curvas corriente-tensión de secciones del panel a fin de extraer los parámetros del modelo de diodo único de una celda. Estos parámetros se utilizaron para simular las curvas corriente-tensión y las curvas potencia-tensión de un panel sombreado con un programa en lenguaje Python de desarrollo propio. Por último, se contrastaron las curvas simuladas con curvas medidas sobre el panel en condiciones de sombreado obteniendo concordancia en la estimación del punto de máxima potencia y errores menores o iguales al 6,5% de la potencia máxima simulada.

The integration of photovoltaic systems in urban environments is often limited by typical landscape shading, which reduces their efficiency. This work aims to contribute to this area of knowledge by developing simulations under different shading conditions on a string of half-cell monocrystalline silicon solar panels. The objective is to compare the simulations with experimental curves measured on a photovoltaic system installed at the Constituyentes Atomic Center (San Martín, Buenos Aires, Argentina) and with commercial software. In this work, a methodology for measuring current-voltage curves of panel sections was used to subsequently extract the parameters of the singlediode model of a cell. These parameters were used to simulate the current-voltage and power-voltage curves of a shaded panel using a proprietary Python program. Finally, the simulated curves were compared with curves measured on the panel under shaded conditions, obtaining high agreement in the estimation of the maximum power point and errors less than or equal to 6.5% of the simulated maximum power.