Reducción de la incertidumbre en sistemas fotovoltaicos

Una nueva investigación ha tenido por objetivo la disminución de la incertidumbre (que puede llegar a ser de un 50% de los datos de radiación solar) de las simulaciones que permiten estimar la producción fotovoltaica en nuevas instalaciones y evaluar la eficiencia de los materiales en distintas zonas geográficas.

La incertidumbre de los fotodiodos de silicio es muy superior a la de los piranómetros térmicos cuando no son calibrados adecuadamente.

La investigación es una tesis con la cual Rubén Urraca Valle se ha doctorado por la Universidad de La Rioja (UR) en España.

El investigador ha desarrollado además un nuevo método de control de calidad, denominado BQC, que es capaz de detectar defectos operacionales y de equipo analizando la estabilidad de las desviaciones entre varias bases de datos de radiación y las mediciones del sensor.

Rubén Urraca Valle ha obtenido el grado de doctor por la Universidad de La Rioja tras la defensa de su tesis 'Reducción de la incertidumbre en datos de radiación solar para la mejora de la simulación de sistemas fotovoltaicos', por la que ha logrado la calificación de sobresaliente 'cum laude' con mención internacional al título.

Rubén Urraca Valle. (Foto: UR)

Desarrollada en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la UR, en el marco del programa de Doctorado sobre Innovación en Ingeniería de Producto y Procesos Industriales, esta tesis ha sido dirigida por Francisco Javier Martínez de Pisón Ascacibar; Fernando Antoñanzas Torres, de la Pontificia Universidad Católica de Chile; y Andrés Sanz García, de la Universidad de Helsinki en Finlandia.

Las simulaciones de sistemas fotovoltaicos utilizan generalmente estimaciones obtenidas a partir de imágenes de satélite debido a su alta resolución espacial y temporal. En la nueva investigación, se ha verificado que las bases de datos obtenidas a partir de satélites geoestacionarios, como SARAH y NSRDB, proporcionan los datos con la menor incertidumbre.

La tesis doctoral evalúa el potencial de las diferentes bases de datos para complementar a los modelos de satélite en las regiones polares. Los resultados obtenidos confirman que no es recomendable el uso de versiones antiguas como ERA-Interim o MERRA.

En cambio, revela que nuevos modelos como ERA5 o COSMO-REA6 son una alternativa válida y, por ello, propone su uso en el simulador online PVGIS, aunque advirtiendo de sus limitaciones. Especialmente la variación de sus errores con el grado de claridad del cielo debido a una deficiente predicción de nubes.

El análisis de las diferentes bases de datos confirma que SARAH es la mejor base de datos para modelar sistemas fotovoltaicos en la mayor parte de Europa, mientras que ERA5 es la mejor alternativa en el norte de Europa.

Rubén Urraca Valle ha desarrollado su tesis doctoral gracias a una beca FPI de la Universidad de La Rioja y con dos estancias internacionales en el Joint Research Center de Ispra, perteneciente e la Comisión Europea, en las que colaboró con Thomas Huld en el desarrollo del simulador online fotovoltaico PVGIS. (Fuente: UR)