Análisis experimental del desempeño de paneles fotovoltaicos bifaciales con diferentes tipos de albedo

dc.contributor.advisorMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso
dc.contributor.apolounabMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [yecid-alfonso-muñoz-maldonado]spa
dc.contributor.authorFuentes Quiñonez, Diego Armando
dc.contributor.authorDueñas Puentes, Camilo Enrique
dc.contributor.cvlacMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [0001478388]spa
dc.contributor.googlescholarMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [Flz965cAAAAJ]spa
dc.contributor.orcidMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [0000-0002-5151-1068]spa
dc.contributor.scopusMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [56205558500]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.date.accessioned2024-02-21T17:04:42Z
dc.date.available2024-02-21T17:04:42Z
dc.date.issued2024-02-20
dc.degree.nameIngeniero en Energíaspa
dc.description.abstractEn el ámbito de la producción de energía eléctrica mediante Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER), la tecnología fotovoltaica bifacial (bPV) se reconoce como una innovación destacada. Su capacidad para captar la radiación solar reflejada le permite superar la eficiencia de los módulos monofaciales (mPV). Esta característica ha impulsado un aumento en la investigación sobre bPV en los últimos cinco años, centrándose en aspectos como la altura de instalación, configuración espacial, inclinación, orientación y el albedo del suelo. Para la investigación, se desplegó un sistema fotovoltaico con seguimiento continuo durante seis días, examinando superficies de concreto, arena e impermeabilizante reflectivo con albedos de 0.12, 0.22 y 0.28. Los resultados indican que el módulo bifacial con un albedo de 0.12 mejoró la producción energética en un 4,4% en comparación con el módulo monofacial, mientras que para los albedos de 0.22 y 0.28, el incremento en la eficiencia fue del 6,29% y 6,7%, respectivamente. Además, los resultados del análisis financiero muestran que realizar instalaciones fotovoltaicas con módulos bifaciales trae mayores beneficios económicos que usar módulos monofaciales, lo cual permite concluir que esta tecnología se beneficia en gran manera dadas las condiciones climáticas de los emplazamientos tropicales.spa
dc.description.abstractenglishIn the field of electrical energy production through Non-Conventional Renewable Energy Sources (FNCER), bifacial photovoltaic (bPV) technology is recognized as an outstanding innovation. Its ability to capture reflected solar radiation allows it to exceed the efficiency of monofacial (mPV) modules. This feature has driven an increase in research on bPV in the last five years, focusing on aspects such as installation height, spatial configuration, inclination, orientation and ground albedo. For the investigation, a photovoltaic system was deployed with continuous monitoring for six days, examining concrete, sand and reflective waterproofing surfaces with albedos of 0.12, 0.22 and 0.28. The results indicate that the bifacial module with an albedo of 0.12 improved energy production by 4.4% compared to the monofacial module, while for albedos of 0.22 and 0.28, the increase in efficiency was 6.29%. and 6.7%, respectively. Furthermore, the results of the financial analysis show that carrying out photovoltaic installations with bifacial modules brings greater economic benefits than using monofacial modules, which allows us to conclude that this technology benefits greatly given the climatic conditions of tropical sites.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsRESUMEN ...........................................................................................................13 ABSTRACT ..........................................................................................................14 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................15 2. JUSTIFICACIÓN ..............................................................................................16 3. MARCO CONTEXTUAL...................................................................................17 3.1 MARCO CONCEPTUAL ............................................................................... 17 Energía Fotovoltaica: .......................................................................................... 17 Paneles solares fotovoltaicos: ............................................................................. 18 Módulo fotovoltaico monofacial: .......................................................................... 18 Módulo fotovoltaico bifacial: ................................................................................ 18 Tecnologías de los módulos fotovoltaicos bifaciales ........................................... 20 Bifaciality factor: .................................................................................................. 20 Ganancia Bifacial ................................................................................................ 21 3.1.2. Softwares para estimar la potencia fotovoltaica bifacial ........................... 23 3.1.3. Sistemas de Generación Fotovoltaica ...................................................... 25 3.1.4 Dimensionamiento de un sistema fotovoltaico conectado a red ................ 27 3.2 MARCO CONTEXTUAL.................................................................................30 3.3 MARCO LEGAL .............................................................................................33 Norma NTC 2050 ................................................................................................ 33 RETIE ................................................................................................................. 34 CREG 174 de 2021 ............................................................................................. 34 3.4 ANTECEDENTES ..........................................................................................35 4. OBJETIVOS .....................................................................................................37 4.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................. 37 4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................ 37 4.3. LIMITACIONES ........................................................................................... 37 5. METODOLOGÍA .............................................................................................38 5.1. CARACTERIZACIÓN DEL EMPLAZAMIENTO, REVISIÓN DE ANTECEDENTES Y SELECCIÓN DE VARIABLES DE ESTUDIO .................... 38 6. DESARROLLO DEL PROYECTO ...................................................................40 6.1 CARACTERIZACIÓN DEL EMPLAZAMIENTO, REVISIÓN DE ANTECEDENTES Y SELECCIÓN DE VARIABLES DE ESTUDIO .................... 40 6.1.1 Ubicación Y Condiciones Del Emplazamiento ........................................... 40 Selección de la altura de la instalación fotovoltaica respecto al suelo. ............... 41 Selección de los albedos a usar en el experimento ............................................ 43 6.2 DISEÑO EXPERIMENTAL ............................................................................ 45 6.3 DISEÑO E INSTALACIÓN DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO ..................... 48 6.3.1 Diseño e instalación de la estructura ........................................................ 48 6.3.2 Diseño del sistema fotovoltaico .................................................................. 49 6.4 DESARROLLO DEL EXPERIMENTO............................................................57 Definición de variables ........................................................................................ 57 Recolección De Datos ......................................................................................... 57 Análisis estadístico.............................................................................................. 61 6.5. EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ...........................................64 6.5.1 Análisis De Rendimiento De Las Tecnologías Bifacial Y Monofacial ......... 64 Nivel 1: Panel Bifacial 450w Y Superficie Impermeabilizante Reflectivo (Albedo 0,28) .................................................................................................................... 64 Nivel 2: Panel Bifacial 450w Y Superficie Arena (Albedo 0,22) ........................... 67 Nivel 3: Panel Bifacial 450w Y Superficie Concreto (Albedo 0.12) ...................... 69 Nivel 4: Panel Monofacial 490w .......................................................................... 70 6.5.2 Resultados y comparación de rendimientos de los 4 escenarios ............... 71 6.6 ANÁLISIS DE RESULTADOS DEL SEGUNDO EXPERIMENTO ..................72 Nivel 1: Panel Bifacial 450w Y Superficie Impermeabilizante Reflectivo (Albedo 0,28) .................................................................................................................... 72 Nivel 2: Panel Bifacial 450w Y Superficie Arena (Albedo 0,22) ........................... 73 Nivel 3: Panel Bifacial 450w Y Superficie Concreto (Albedo 0.12) ...................... 74 Nivel 4: Panel Monofacial 490w .......................................................................... 75 6.7 ANÁLISIS FINANCIERO ................................................................................82 CONCLUSIONES ................................................................................................85 RECOMENDACIONES ........................................................................................86 REFERENCIAS ...................................................................................................87 ANEXOS ..............................................................................................................89spa
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dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
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dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/23570
dc.language.isospaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería en Energíaspa
dc.publisher.programidIES-3034
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