Enfriamiento de módulos solares aumentando el espacio entre filas de paneles
Un grupo de investigación dirigido por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU. ha propuesto un nuevo enfoque para utilizar la transferencia de calor conectivo para el enfriamiento de módulos solares en plantas de energía solar a gran escala.
Su modelado considera factores como el espacio entre filas, la altura del panel y el ángulo de inclinación. También utiliza una entrada de escala de longitud para caracterizar el espacio a través del cual el aire se mueve alrededor oa través de los módulos solares. En los modelos estándar, por el contrario, la longitud que se suele utilizar es una proporción de las dimensiones del módulo, que ignora la configuración de la planta fotovoltaica.
"La curva de transferencia de calor por convección se generó a través de simulaciones de flujo computacional y experimentos en túneles de viento que permitieron describir la transferencia de calor por convección para un valor de escala de longitud de laguna que describe el espaciado de todo el conjunto fotovoltaico a través de una sola unidad de longitud", dijeron los científicos. , afirmando que el uso de la escala de longitud de lagunas conduce a una producción de energía un 1,5% más precisa.
Su análisis tecnoeconómico consideró sistemas fotovoltaicos orientados al sur de 1 MW ubicados en Phoenix, Arizona, con un ángulo de inclinación fijo de 30 grados sobre diferentes espacios entre filas o relación de cobertura del suelo (GCR). El costo anual de arrendamiento de la tierra se supuso en $0.054/m2. El espacio entre hileras de las plantas fotovoltaicas se varió de dos a 11 metros, lo que corresponde a valores de GCR de 0,73 a 0,08.
"El aumento del espacio podría permitir que se utilicen más variedades de cultivos y más tipos de equipos agrícolas en los sistemas agrovoltaicos", dijo Jordan Macknick, quien dirige un proyecto de investigación diferente del NREL centrado en los agrovoltaicos. “Eso podría hacer que estos sistemas solares espaciados sean más rentables y compatibles con la agricultura a mayor escala”.
A través del modelo, el grupo determinó que el punto óptimo de costo nivelado de energía (LCOE) era de $0,29/kWh, con un espacio entre hileras que variaba entre 4,83 y 7,34 metros. Con un espacio de dos metros, el LCOE fue de $0,33/kWh y con 11 metros fue de $0,36/kWh.
El grupo descubrió que las mayores mejoras en el LCOE se registraron en climas con temperaturas ambientales anuales promedio bajas y velocidades del viento anuales promedio de moderadas a altas en los EE. UU. Presentaron el modelo en el estudio " Análisis tecnoeconómico del cambio de enfriamiento convectivo de la matriz fotovoltaica mediante el cambio del espaciado de la matriz", publicado recientemente en IEEE Journal of Photovoltaics.
Fuente:
pv magazine