Sistema de soporte solar fotovoltaico de madera de bricolaje con ángulo de inclinación variable manual, diseño de código abierto y economía
Autores: Vandewetering, Nicholas; Hayibo, Koami Soulemane; Pearce, Joshua M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sistema de soporte solar fotovoltaico de madera de bricolaje con ángulo de inclinación variable manual, diseño de código abierto y economía
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Fotovoltaica solar
Estructura de madera
ángulo de inclinación variable
Análisis de costos
Producción de energía
LCOE
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de soporte mecánico de inclinación fija, que consisten en extrusiones de aluminio patentadas, pueden dominar los costos de capital de los sistemas fotovoltaicos (FV) de pequeña escala. Investigaciones recientes en diseño han demostrado que los soportes de madera pueden reducir los costos de capital de los sistemas pequeños en más del 75% en América del Norte. Para determinar si los soportes de madera proporcionan suficientes ahorros para permitir que la mano de obra se intercambie de manera rentable por una mayor producción eléctrica solar, este artículo desarrolla un innovador soporte de PV de madera de bricolaje (DIY) con ángulo de inclinación variable de código abierto que se puede construir y ajustar a costos excepcionalmente bajos. Se realiza un análisis detallado del costo nivelado de electricidad (LCOE) después de determinar los ángulos de inclinación óptimos mensuales para una variedad de latitudes. Los resultados muestran que los sistemas de soporte con un ángulo de inclinación estacional variable óptimo tienen la mejor producción de energía a lo largo de su vida útil, generando un 5.2% más de energía en comparación con el sistema de inclinación fija (o un 4.8% más de energía, si se limita a un ángulo de inclinación máximo de 60 grados). Tanto los sistemas de soporte de madera fijos como los variables muestran un LCOE similar, que es solo el 29% del LCOE de los sistemas de soporte metálico comerciales. Los resultados de este estudio indican que el innovador soporte de inclinación variable, ya sea utilizado como un proyecto de bricolaje de pequeña escala o ampliado para satisfacer demandas energéticas más grandes, proporciona tanto la opción de costo más bajo incluso cuando se incluyen costos laborales modestos y también puede ofrecer ventajas específicas para aplicaciones como la agrivoltaica.
Descripción
Los sistemas de soporte mecánico de inclinación fija, que consisten en extrusiones de aluminio patentadas, pueden dominar los costos de capital de los sistemas fotovoltaicos (FV) de pequeña escala. Investigaciones recientes en diseño han demostrado que los soportes de madera pueden reducir los costos de capital de los sistemas pequeños en más del 75% en América del Norte. Para determinar si los soportes de madera proporcionan suficientes ahorros para permitir que la mano de obra se intercambie de manera rentable por una mayor producción eléctrica solar, este artículo desarrolla un innovador soporte de PV de madera de bricolaje (DIY) con ángulo de inclinación variable de código abierto que se puede construir y ajustar a costos excepcionalmente bajos. Se realiza un análisis detallado del costo nivelado de electricidad (LCOE) después de determinar los ángulos de inclinación óptimos mensuales para una variedad de latitudes. Los resultados muestran que los sistemas de soporte con un ángulo de inclinación estacional variable óptimo tienen la mejor producción de energía a lo largo de su vida útil, generando un 5.2% más de energía en comparación con el sistema de inclinación fija (o un 4.8% más de energía, si se limita a un ángulo de inclinación máximo de 60 grados). Tanto los sistemas de soporte de madera fijos como los variables muestran un LCOE similar, que es solo el 29% del LCOE de los sistemas de soporte metálico comerciales. Los resultados de este estudio indican que el innovador soporte de inclinación variable, ya sea utilizado como un proyecto de bricolaje de pequeña escala o ampliado para satisfacer demandas energéticas más grandes, proporciona tanto la opción de costo más bajo incluso cuando se incluyen costos laborales modestos y también puede ofrecer ventajas específicas para aplicaciones como la agrivoltaica.