Balance de energía

Esta visión general enumera el balance energético de los sistemas fotovoltaicos. A partir de la radiación global que llega a la superficie del módulo, las pérdidas de rendimiento se deducen gradualmente.

Después de la simulación de un sistema fotovoltaico, los balances de energía se muestran en la vista de árbol en la página de Resultados

Seleccione el nivel principal o uno de los subsistemas para ver el respectivo balance de energía:

  • Balance de energía: Balance energético de toda la planta
  • Irradiación: El sistema de radiación,
  • Conexión: el sistema que mapea el generador fotovoltaico y el rastreador MPP y
  • Inversor: Inversor con conexión a la red eléctrica del lado de la CA. Dependiendo del diseño del sistema fotovoltaico, los subsistemas pueden ocurrir varias veces, pero al menos una vez.

Si hay más de un sistema Meteo (por ejemplo, por áreas de módulos alineados de manera diferente), los balances individuales se calculan sobre el área correspondiente del subgenerador fotovoltaico en relación con el área total del sistema.

Para varios sistemas de generador parcial y WR, se resumen los balances individuales.

Topologías

La estructura de los balances energéticos en la vista de árbol depende de la topología del sistema fotovoltaico.

Una topología 1-1-1 se compone de la siguiente manera:

  • 1 Sistema Meteo: Todos los módulos están alineados por igual y el mismo balance de radiación se aplica a todos.
  • 1 Sistema generador parcial: Los módulos son del mismo diseño y todos conectados juntos a un rastreador MPP.
  • 1 Sistema del inversor: Sólo se utiliza un inversor.

Por consiguiente, el sistema tendría una topología 1-2-1 si los módulos estuvieran conectados a dos rastreadores MPP, pero éstos pertenecen al mismo inversor.

Un sistema con dos superficies de módulos alineados de forma diferente, cada uno conectado a su propio inversor, corresponde a una topología 2-2-2.

Estructura de las zonas de equilibrio

Cada zona de equilibrio tiene un valor inicial y un valor final, que están resaltados en gris y en negrita. La zona de equilibrio del subgenerador tiene otros dos valores intermedios que sirven de orientación.

La magnitud de pérdidas (letras rojas) o de ganancia (letras verdes) se enumeran entre el valor inicial y final. La última columna muestra el valor porcentual de la desviación, siempre en relación con el total de los valores anteriores del balance.

Cifras de pérdidas y beneficios

Meteo

  • Radiación global horizontal
    La radiación global total en el plano horizontal, una variable de entrada de los datos climáticos.

  • Desviación del espectro estándar
    Para la energía fotovoltaica, se supone siempre el espectro estándar STC en AM1,5. Como el espectro real de la radiación solar puede ser menos favorable para los módulos fotovoltaicos, se deduce aquí un uno por ciento de la potencia radiante.

  • Reflexión del suelo (albedo) \ La reflexión de la radiación solar en el suelo produce ganancias en el balance energético, que pueden variar en función del valor de albedo fijado y de la orientación e inclinación de los módulos.

  • Orientación e inclinación de la superficie de módulos
    Según la orientación de los módulos en la habitación, la radiación global en este plano inclinado puede ser mayor o menor que en el plano horizontal.

  • Sombreado
    Proporción de radiación que no llega a los módulos fotovoltaicos debido al sombreado previo.

  • Sombreado independiente del módulo (sólo en 3D)
    Proporción de radiación solar que se pierde por igual en todos los módulos debido al sombreado. Este puede ser el caso, por ejemplo, con un sombreado de horizonte fijo o con objetos de sombreado cercanos colocados de forma idéntica.

  • Reflexión en la superficie del módulo
    Parte de la radiación que llega a los módulos fotovoltaicos se refleja en la superficie del módulo antes de que pueda contribuir a la producción de electricidad.

  • Irradiación global sobre módulo
    Proporción de radiación solar que llega realmente al material de las células de los módulos fotovoltaicos.

Conversión de meteo a generador parcial

La radiación global sobre los módulos en kWh/m² multiplicada por la superficie total del campo fotovoltaico da como resultado la radiación global fotovoltaica en kWh.

Generador parcial

Irradiación global fotovoltaica Ensuciamiento Conversión STC (eficiencia nominal de módulo 20.44 %) Energía fotovoltaica nominal Rendimiento con luz débil Desviación de la temperatura nominal del módulo Diodos Inadecuación (datos del fabricante) Inadecuación (Conexión/sombreado) Energía fotovoltaica (CC) sin limitación de corriente por inversor Carga del acumulador de CC Descarga del acumulador de CC Potencia de arranque DC no alcanzada Regulación por rango de tensión MPP Regulación por corriente CC máx. Regulación por potencia CC máx. Regulación por potencia CA máx. / cos phi Adaptación MPP Energía FV (DC)

  • Irradiación global fotovoltaica
    La radiación global sobre los módulos FV convertida en kWh

  • Ensuciamiento
    Debido a la suciedad en la superficie del módulo, no toda la radiación llega realmente a la capa fotovoltaicamente activa del módulo FV. El valor de la suciedad puede introducirse en las opciones.

  • Conversión STC
    Proporción perdida por conversión de energía fotovoltaica en STC. Corresponde al 100% - eta_STC

  • Energía fotovoltaica nominal
    La energía que el módulo emitiría en condiciones STC.

  • Sombreado parcial específico del módulo (sólo en 3D)
    Aquí se resumen todas las pérdidas causadas por el sombreado individual de los módulos FV. Se tienen en cuenta las pérdidas eléctricas, que, dependiendo de la situación del sombreado y de la estructura del módulo, a veces pueden ser considerablemente mayores que las pérdidas por radiación solar pura.

  • Rendimiento con luz débil
    La eficiencia de un módulo fotovoltaico cambia con la variación de la irradiación. Esto puede dar lugar a pérdidas o ganancias de energía.

  • Desviación de la temperatura nominal del módulo
    La eficiencia de un módulo fotovoltaico también depende de su temperatura. Por regla general, cuanto mayor sea la temperatura del módulo, mayores serán las pérdidas resultantes. En regiones frías, también puede haber ganancias.

  • Diodos
    Como ocurre con cualquier componente electrónico, se producen pérdidas en los diodos de las cajas de conexiones de los módulos, que se suponen del 0,5%.

  • Inadecuación (datos del fabricante)
    Dado que los módulos fotovoltaicos de un lote no suelen tener exactamente la misma potencia nominal, se produce un desajuste en la conexión, que aquí se estima en un 2%.

  • Inadecuación (Conexión/sombreado) \ Pueden producirse más desajustes debido a la interconexión asimétrica, la interconexión de niveles de módulos alineados de forma diferente o el sombreado desigual de los módulos.

  • Línea de la cadena (opcional: cuando se introducen las pérdidas detalladas de los cables)
    Las pérdidas óhmicas en los cables de cadena

  • Línea principal de CC (opcional: cuando se introducen las pérdidas detalladas de los cables)
    Las pérdidas óhmicas en la línea principal de CC

  • Energía fotovoltaica (CC) sin limitación de corriente por inversor
    La energía fotovoltaica del lado de CC que podría utilizarse con seguidores de MPP e inversores idealmente diseñados.

  • Carga del acumulador de CC (opcional: para sistemas de baterías acopladas a generador de CC) \ \ \ . La energía que se carga en el sistema de almacenamiento de baterías acopladas a generador de CC, si existe.

  • Descarga del acumulador de CC (opcional: para sistemas de baterías acopladas a generador de CC) \ La energía que se descarga del sistema de almacenamiento en baterías acopladas a generador de CC para cubrir las cargas.

  • Potencia de arranque DC no alcanzada
    Los inversores tienen una potencia de arranque mínima a partir de la cual sólo empiezan a alimentar. Si no se alcanza, el inversor no puede alimentar y se pierde la energía teóricamente disponible.

  • Regulación por rango de tensión MPP
    Los seguidores del MPP tienen un rango de tensión de entrada dentro del cual pueden buscar el MPP. Si el MPP real del campo fotovoltaico está fuera de este rango, se encuentra un MPP no óptimo, lo que provoca una pérdida. Sin embargo, por regla general, la corriente resultante en el campo FV es menor, lo que se compensa aquí.

  • Regulación por corriente CC máx. \ De forma similar a la reducción de potencia debida al rango de tensión MPP, la reducción de potencia puede tener lugar por encima de la corriente CC máxima admisible. Aquí también se tienen en cuenta las pérdidas óhmicas inferiores.

  • Regulación por potencia CC máx.
    Análogo a la reducción debida a la corriente CC máxima

  • Regulación por potencia CA máx. / cos phi
    Si la potencia de CA máxima admisible del inversor se sobrepasa o se limita por la regulación de inyección, la instalación también debe regularse aquí.
    Lo mismo ocurre si la potencia activa máxima que puede inyectarse a la red se reduce especificando un determinado cos φ En sistemas con cargas o baterías, la regulación de inyección sólo se hace efectiva en el punto de conexión a la red y, por tanto, no aparece en el balance energético.

  • Energía FV (CC) \ La energía fotovoltaica generada en el lado de CC

Inversor

  • Energía en la entrada del inversor
    Energía disponible a la entrada del inversor. Idéntica a la energía fotovoltaica (CC)

  • Carga del acumulador de CC (opcional: para sistemas de baterías acopladas a la red de CC)
    La energía que se carga en el sistema de almacenamiento de baterías acopladas en CC, si está presente.

  • Descarga del sistema de almacenamiento de CC (opcional: para sistemas de baterías acopladas a un enlace de CC) La energía que se descarga del sistema de almacenamiento de CC (opcional: para sistemas de baterías acopladas a un enlace de CC)**
    La energía que se descarga del sistema de almacenamiento en baterías de CC acopladas al enlace de CC, si existe, para cubrir las cargas.

  • Desviación de la tensión de entrada de la tensión nominal
    Si la tensión de entrada del lado de CC se desvía de la tensión nominal del inversor, la eficiencia de conversión se reduce ligeramente.

  • Conversión DC/AC
    La energía que se pierde al convertir la tensión CC en tensión CA.

  • Consumo Standby (Inversores)
    La energía que el inversor toma de la red cuando no está inyectando a la red.

  • Pérdida total de cables (opcional: al introducir pérdidas por cable a tanto alzado)
    Si introduce las pérdidas de cable en la página Cable como porcentaje de pérdidas totales, este valor aparece aquí.

  • Cable de CA (opcional: al introducir pérdidas detalladas del cable)
    Las pérdidas óhmicas del cable de CA

  • Energía fotovoltaica (CA) menos consumo en modo de espera
    La energía fotovoltaica directamente utilizable o inyectada en el lado de CA.

  • Energía de generador FV (Red CA)
    La energía disponible del generador fotovoltaico en el lado de la red de CA, es decir, teniendo en cuenta el consumo en modo de espera.