El ángulo de inclinación óptimo aumenta la producción solar en un 4 % en Francia e Italia – pv magazine international

22 de noviembre de 2022Beatriz Santos

Científicos de Universidad de Génova Desarrollaron fórmulas matemáticas para calcular los ángulos de inclinación óptimos para maximizar el rendimiento de la energía fotovoltaica en 216 ciudades de Francia e Italia.

En un informe publicado en Energía renovable, los investigadores expresaron la pendiente óptima anual en función de la latitud local menos un factor de corrección climática. Este coeficiente se calculó en función de las condiciones climáticas locales a partir de los datos mensuales de insolación. Sistema de Información Geográfica Fotovoltaica (PVGIS).

El equipo primero identificó un conjunto de ángulos de inclinación óptimos para las instalaciones fotovoltaicas orientadas al sur en estas ciudades. Utilizaron una función de búsqueda de col para maximizar la energía recolectable de una superficie fotovoltaica inclinada en diferentes ángulos. Los académicos utilizaron el mismo procedimiento para calcular los ángulos óptimos para las instalaciones fotovoltaicas con ángulos de acimut que van de 0 a 90 grados, es decir, orientaciones de sur a este.

Tomando como referencia la configuración orientada al sur, los resultados muestran que los ángulos de inclinación óptimos van desde los 28,5 grados en Messina, Italia, hasta los 40,2 grados en la región del Tirol en Bolzano, Italia. Los coeficientes de corrección varían entre 3,8 grados en Valence, Francia, y 16,8 grados en Charleville, Francia. «Como era de esperar, cabe señalar que los coeficientes de corrección más altos se asocian [with] «Ubicaciones generalmente nubladas y/o con niebla, mientras que las ciudades del sur y las islas tienen un gradiente óptimo más cercano a la latitud», escribieron los autores.

Después de determinar los ángulos de inclinación óptimos, los académicos intentaron calcular las pérdidas de energía de las configuraciones no óptimas de los sistemas fotovoltaicos. Compararon la recolección de energía de escenarios óptimos con las «reglas generales» de uso común. Específicamente, primero establecen la pendiente óptima anual para la latitud de cada ubicación, luego aplican coeficientes de corrección de 5 grados y 10 grados.

Los resultados muestran que los criterios generales para la determinación de la pendiente anual pueden conducir a una energía de recolección de 0,6 % o menos en sistemas fotovoltaicos con ángulos de orientación de azimut de menos de 30 grados. Sin embargo, para una orientación de 60 grados, “la energía disponible en la superficie colectora se reduce en promedio un 1,28% si el ángulo de inclinación es igual a la altura, un 2,94% si se considera un factor de corrección igual a 5 grados y un 2,89% si esto es se duplica para 10 grados», informaron los autores. Argumentaron que el uso de ángulos de inclinación óptimos podría aumentar la energía recolectable hasta en un 4%.

Se dice que las fórmulas muestran más del 90 % de precisión con un error aproximado de menos de 3 grados en el caso extremo de una instalación orientada al este o al oeste. Según los académicos, este valor cae por debajo de 1 grado cuando se considera una configuración orientada al sur.

Después de calcular el factor de corrección climática para una región dada en función de la latitud y las condiciones climáticas, se puede usar el mismo enfoque en otros lugares, dice el informe.

Los científicos publicaron sus hallazgos «Rendimiento energético máximo de superficies fotovoltaicas en Francia e Italia a partir de ecuaciones basadas en el clima para una inclinación óptima en diferentes ángulos de acimut,» en Energía renovable.