TECNOLOGÍAS: Tecnología energética

Nuevo sistema para que los generadores fotovoltaicos trabajen siempre a máxima potencia

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Investigadores de la Universidad del País Vasco han desarrollado un sistema de control electrónico que permite a los generadores fotovoltaicos trabajar siempre en su punto de máxima potencia, aunque varíe la radiación solar recibida y la carga conectada. El avance supone una mejora en la eficiencia de este tipo de generadores, aunque de momento requiere de componentes más potentes y caros.

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SINC | | 27 marzo 2017 11:40

<p>El investigador Óscar Barambones junto a los paneles solares de la Escuela de Ingeniería en Vitoria-Gasteiz. / Nuria González/UPV/EHU</p>

El investigador Óscar Barambones junto a los paneles solares de la Escuela de Ingeniería en Vitoria-Gasteiz. / Nuria González/UPV/EHU

Tras haber desarrollado diferentes algoritmos y sistemas de control y haberlos aplicado en campos tan diversos como la robótica, control de motores en máquinas eléctricas y en generadores eólicos, el Grupo de Control Avanzado de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) ha probado que uno de los métodos, un esquema de control deslizante, ofrece buenos resultados también para el control de generadores fotovoltaicos.

Es un tipo de control innovador, inteligente y robusto ante a las diferentes condiciones del entorno fotovoltaico

“Se trata de un tipo de control innovador e inteligente, y robusto ante a las diferentes condiciones del entorno. Las pruebas, además, las hemos llevado a cabo con paneles fotovoltaicos comerciales, por lo que se podría aplicar directamente en el sector”, explica Oscar Barambones, responsable de esta área de investigación dentro del grupo.

La principal ventaja que presenta el nuevo sistema de control frente a los sistemas de control que llevan instalados los generadores actuales es que permite trabajar a los generadores en su punto de máxima potencia continuamente, en su punto de trabajo óptimo, y así aumenta su eficiencia. "Los sistemas de control actuales suelen emplear algoritmos del tipo perturbación/observación, los cuales hacen que el punto de trabajo del generador fotovoltaico esté oscilando continuamente, por lo que no trabaja exactamente en el punto de trabajo óptimo sino que está oscilando  en torno a este punto, lo cual hace disminuir su eficiencia”, comenta Barambones.

El control deslizante es “apropiado”, según Barambones, para sistemas que tienen incertidumbres, como los generadores fotovoltaicos: “no siempre hay la misma radiación, pueden pasar nubes, etc., o la carga que se conecta al generador también cambia. Este tipo de control, por sus características, es capaz de sobreponerse a esas incertidumbres, y adaptar el punto de trabajo del generador a las condiciones de cada momento, para que trabaje siempre en su punto óptimo”.

La paradoja de las renovables

A pesar de que las pruebas las han llevado a cabo en paneles fotovoltaicos comerciales, y podría ser implementado y utilizado industrialmente sin ningún problema, Barambones reconoce que el sistema tiene ciertas características que “pueden frenar su transferencia al mercado”.

El sistema se podría implementar en la industria, aunque tiene algunas características que frenan su transferencia al mercado

Entre otras, está el mayor coste que los controles actuales, dado que tienen “mayor coste  computacional, es decir, no se pueden implementar en los procesadores de bajo coste, y por ello hace falta procesadores con mayor capacidad de cálculo. Por lo que en muchos casos exigiría cambiar incluso el procesador. Faltaría realizar el cálculo de la diferencia de coste que exigiría y el porcentaje de eficiencia que se incrementaría al implementar estos nuevos esquemas de control”.

Barambones desvela la paradoja que se da con las energías renovables en este sentido: “Puede suceder que no interese tener un generador fotovoltaico más eficiente, si, por ejemplo, el coste de cambiar el esquema de control de un sistema de generación fotovoltaico va a ser mayor que añadir paneles adicionales, ya que la energía solar está ahí, es gratuita.

No es lo mismo aumentar la eficiencia en un generador diesel, por ejemplo, que te permite gastar menos combustible para generar la misma cantidad de electricidad, que aumentar la eficiencia de un generador fotovoltaico que lo que utiliza es radiación solar. Utilizas menos radiación solar, sí, pero eso no es un punto tan importante como en el caso de los combustibles fósiles”.

En este trabajo, además del grupo de la Escuela Universitaria de Ingeniería de Vitoria-Gasteiz de la UPV/EHU, ha participado la Universidad de Gabes en Túnez. Los resultados se han publicado en la revista Applied Energy.

Referencia bibliográfica:

M. Farhat, O. Barambones, L. Sbita. "A New Maximum Power Point Method Based on a Sliding Mode Approach for Solar Energy Harvesting". Applied Energy, 185: 1185-1198, 2017. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.03.055

Zona geográfica: España
Fuente: Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea

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