Análisis de rendimiento de una instalación solar fotovoltaica de 50 MW en la Autoridad de Energía de BUI: Un estudio comparativo entre días soleados y nublados
Autores: Yakubu, Rahimat Oyiza; Ijeoma, Muzan Williams; Yusuf, Hammed; Abdulazeez, Abdulazeez Alhaji; Acheampong, Peter; Carbajales-Dale, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de rendimiento de una instalación solar fotovoltaica de 50 MW en la Autoridad de Energía de BUI: Un estudio comparativo entre días soleados y nublados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Ghana
Energía solar fotovoltaica
Mezcla energética
Rendimiento del sistema
Condiciones climáticas
Fiabilidad de la red
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Ghana, al estar bendecido con abundantes recursos solares, ha invertido estratégicamente en tecnologías de energía solar fotovoltaica (FV) para diversificar su mezcla energética y reducir los impactos ambientales de las tecnologías energéticas tradicionales. La instalación de 50 MW de energía solar FV por parte de la Autoridad de Energía de Bui (BPA) ejemplifica la dedicación de la nación a utilizar energía limpia para un crecimiento sostenible. Este estudio busca cerrar la brecha de conocimiento proporcionando un análisis detallado del rendimiento del sistema bajo diferentes condiciones climáticas, particularmente en días con abundante sol y aquellos con cielos nublados. La investigación consiste en un año de datos de monitoreo sobre las condiciones climáticas en la instalación y la salida de energía AC alimentada a la red. Estos datos se utilizaron para analizar el rendimiento FV en los días más soleados y nublados de cada mes. El objetivo es ayudar a predecir la salida del sistema durante los próximos 365 días basándose en el diseño del sistema y el pronóstico del tiempo, e identificar oportunidades para la optimización del sistema para mejorar la fiabilidad de la red. Los resultados muestran que la cantidad total de salida de energía AC alimentada a la red cada mes en el día más soleado varía entre 229.3 MWh en diciembre y 278.0 MWh en noviembre, mientras que la cantidad total de salida de energía AC alimentada a la red cada mes en el día más nublado varía entre 16.1 MWh en agosto y 192.8 MWh en febrero. Además, la variación porcentual en la energía producida entre los días más soleados y nublados dentro de un mes varía del 16.9% (diciembre) al 94.1% (agosto). Los análisis de referencia y rendimiento del sistema mostraron que la planta FV tiene una alta eficiencia de conversión del 91.3%; sin embargo, solo los días más soleados y nublados tuvieron una eficiencia del 38% y 92%, respectivamente. El rendimiento de la planta BPA puede mejorarse utilizando este análisis para identificar la generación de energía errática en días soleados y programar un mantenimiento oportuno para evitar que el rendimiento de la planta se deteriore. Optimizar el diseño, la instalación y la operación de un sistema solar FV puede mejorar significativamente su salida de energía AC, su relación de rendimiento y su factor de capacidad en días soleados y nublados. El estudio revela la necesidad de respaldo de energía hidroeléctrica durante los días nublados, lo que permite a BPA calcular la energía hidroeléctrica requerida para un suministro constante a la red. Poder predecir la salida diaria del sistema permite a BPA optimizar las estrategias de despacho y determinar la mezcla más eficiente de energía solar e hidroeléctrica. También ayuda a BPA a identificar áreas de la instalación solar que requieren optimización para mejorar la fiabilidad de la red.
Descripción
Ghana, al estar bendecido con abundantes recursos solares, ha invertido estratégicamente en tecnologías de energía solar fotovoltaica (FV) para diversificar su mezcla energética y reducir los impactos ambientales de las tecnologías energéticas tradicionales. La instalación de 50 MW de energía solar FV por parte de la Autoridad de Energía de Bui (BPA) ejemplifica la dedicación de la nación a utilizar energía limpia para un crecimiento sostenible. Este estudio busca cerrar la brecha de conocimiento proporcionando un análisis detallado del rendimiento del sistema bajo diferentes condiciones climáticas, particularmente en días con abundante sol y aquellos con cielos nublados. La investigación consiste en un año de datos de monitoreo sobre las condiciones climáticas en la instalación y la salida de energía AC alimentada a la red. Estos datos se utilizaron para analizar el rendimiento FV en los días más soleados y nublados de cada mes. El objetivo es ayudar a predecir la salida del sistema durante los próximos 365 días basándose en el diseño del sistema y el pronóstico del tiempo, e identificar oportunidades para la optimización del sistema para mejorar la fiabilidad de la red. Los resultados muestran que la cantidad total de salida de energía AC alimentada a la red cada mes en el día más soleado varía entre 229.3 MWh en diciembre y 278.0 MWh en noviembre, mientras que la cantidad total de salida de energía AC alimentada a la red cada mes en el día más nublado varía entre 16.1 MWh en agosto y 192.8 MWh en febrero. Además, la variación porcentual en la energía producida entre los días más soleados y nublados dentro de un mes varía del 16.9% (diciembre) al 94.1% (agosto). Los análisis de referencia y rendimiento del sistema mostraron que la planta FV tiene una alta eficiencia de conversión del 91.3%; sin embargo, solo los días más soleados y nublados tuvieron una eficiencia del 38% y 92%, respectivamente. El rendimiento de la planta BPA puede mejorarse utilizando este análisis para identificar la generación de energía errática en días soleados y programar un mantenimiento oportuno para evitar que el rendimiento de la planta se deteriore. Optimizar el diseño, la instalación y la operación de un sistema solar FV puede mejorar significativamente su salida de energía AC, su relación de rendimiento y su factor de capacidad en días soleados y nublados. El estudio revela la necesidad de respaldo de energía hidroeléctrica durante los días nublados, lo que permite a BPA calcular la energía hidroeléctrica requerida para un suministro constante a la red. Poder predecir la salida diaria del sistema permite a BPA optimizar las estrategias de despacho y determinar la mezcla más eficiente de energía solar e hidroeléctrica. También ayuda a BPA a identificar áreas de la instalación solar que requieren optimización para mejorar la fiabilidad de la red.