Evaluación de superficies reflectantes para paneles solares bifaciales mediante la metodología de superficie respuesta

Abstract

RESUMEN: Contexto: Los paneles solares fotovoltaicos bifaciales pueden generar más energía que los monofaciales, ya que, en el primer caso, ambos lados del panel quedan a disposición para captar la irradiancia solar y transformarla en energía eléctrica. La potencia adicional que se puede generar en los paneles bifaciales depende, entre otros factores, de la naturaleza y el tipo de la superficie reflectiva, así como de la orientación del módulo fotovoltaico. Método: En este trabajo se evalúan diversas superficies reflectantes para determinar la configuración óptima de un panel bifacial. Para este prop ́ osito, y con base en la metodoloǵıa de superficie de respuesta, las curvas caracter ́ısticas del panel fotovoltaico (corriente-voltaje) para diversas elevaciones con respecto a cuatro superficies reflectantes son trazadas experimentalmente. Resultados: Los resultados del estudio revelan que, al instalar un panel bifacial sobre superficies reflectantes de espejo a una elevación del 98,66 % del ancho del panel, se logra alcanzar un aumento del 6,6 % de la generación de energía eléctrica en comparación con los módulos fotovoltaicos monofaciales. Conclusiones: Con la metodología aplicada, se identificó que la superficie de espejo es la mejor de las cuatro superficies evaluadas para el aprovechamiento de la radiación reflejada, seguida por el concreto, el agua y la tierra.

ABSTRACT: Context: Bifacial photovoltaic solar panels can generate more energy than monofacial ones since, in the case of the former, both sides of the panel are available to capture the solar irradiance and transformit into electrical energy. The additional power that can be generated by bifacial panels depends, among other factors, on the nature and the type of the reflective surface, as well as on the orientation of the photovoltaic module. Method: In this work, several reflective surfaces are evaluated in order to determine the optimal configuration of a bifacial panel. To this effect, and based on the response surface methodology, the characteristic curves of the photovoltaic panel (current-voltage) for different elevation levels with respect to four reflective surfaces are experimentally represented. Results: The results of this study reveal that, by installing a bifacial panel on reflective mirror surfaces at an elevation of 98,66% of the panel width, a 6,6% increase in the electrical energy generation is achieved in comparison with monofacial photovoltaic modules. Conclusions: Through the applied methodology, the mirror surface was identified to be the best among the four surfaces evaluated for the use of reflected radiation, followed by concrete, water, and soil.