Campo de pruebas solares al aire libre

El Campo de Pruebas Solares al Aire Libre Abierto (OSOTF, por sus siglas en inglés) es un proyecto organizado bajo principios de código abierto, que consiste en un sistema de prueba totalmente conectado a la red eléctrica que monitorea continuamente la producción de muchos módulos solares fotovoltaicos y correlaciona su rendimiento con una larga lista de lecturas meteorológicas de alta precisión.

A medida que crece la industria solar fotovoltaica , aumenta la demanda de investigación de alta calidad en el diseño y optimización de sistemas solares en entornos exteriores realistas (y a veces extremos) como en Canadá. ^{[ 1 ]} Para responder a esta necesidad, se ha formado una asociación en el Campo de Pruebas Solares al Aire Libre Abierto (OSOTF). El OSOTF se desarrolló originalmente con una sólida asociación entre el Grupo de Investigación de Sostenibilidad Aplicada de Queen's dirigido por Joshua M. Pearce en la Universidad de Queen's (ahora en Michigan Tech ) y el Centro de Investigación Aplicada de Energía Sostenible (SEARC) en St. Lawrence College dirigido por Adegboyega Babasola. Esta colaboración ha crecido rápidamente para incluir a múltiples socios de la industria, y el OSOTF se ha rediseñado para proporcionar datos e investigación cruciales para el equipo.

El OSOTF es un sistema de prueba totalmente conectado a la red eléctrica que monitoriza continuamente la producción de más de 100 módulos fotovoltaicos y correlaciona su rendimiento con una larga lista de lecturas meteorológicas de alta precisión. El trabajo en equipo ha dado como resultado uno de los sistemas más grandes del mundo para este nivel de análisis detallado , y puede proporcionar información valiosa sobre el rendimiento real de los módulos fotovoltaicos en condiciones reales. A diferencia de muchos otros proyectos, el OSOTF se organiza bajo principios de código abierto .

Todos los datos y análisis, una vez finalizados, estarán disponibles gratuitamente para toda la comunidad fotovoltaica y el público en general. ^{[ 2 ]}

El primer proyecto del OSOTF cuantifica las pérdidas debidas a la nieve en un sistema solar fotovoltaico, generaliza estas pérdidas a cualquier lugar con datos meteorológicos y recomienda las mejores prácticas para el diseño de sistemas en climas nevados. ^{[ 1 ] [ 3 ]} Este trabajo se realizó mediante la creación de un día sintético utilizando datos empíricos del OSOTF. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Esta aplicación del OSOTF ha sido ampliamente cubierta por los medios de comunicación. ^{[ 6 ]}

Este sistema ha sido posible gracias al Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá y a las contribuciones y colaboraciones de:

• Inversiones Solares Avanzadas Ltd.
• Instrumentos AYA
• Consultoría Calama
• Dupont Canadá
• Energía eIQ
• Heliene Inc.
• KACO Nueva Energía Inc.
• Nanopelícula
• Universidad Tecnológica de Michigan
• Laboratorios de Rendimiento Fotovoltaico Inc.
• Schueco Canadá
• Silfab Ontario
• Soventix Canadá Inc.
• Centro de Investigación Aplicada en Energía Sostenible del St. Lawrence College.
• Tecnologías de Energía Sostenible Ltd.
• Grupo de Sostenibilidad Aplicada de Queen's
• Universidad Privada Boliviana
• Uni-Solar Ovonic LLC

El desarrollo de esta instalación de prueba es una muestra del compromiso de la industria fotovoltaica con la innovación continua, y los investigadores esperan que sea una herramienta valiosa para garantizar el desarrollo de un sistema energético sostenible en todo el mundo. ^{[ 7 ]}

El campo de pruebas solares al aire libre SEARC consta de dos bancos de pruebas independientes. El más grande se encuentra en la azotea del nuevo edificio de turbinas eólicas y talleres del St. Lawrence College y tiene capacidad para 60 paneles fotovoltaicos comerciales, distribuidos en ocho ángulos de 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 y 60 grados. El vídeo en directo del campo de pruebas está disponible en línea . El acceso a todos los datos está disponible aquí .

El segundo campo de pruebas está ubicado en una azotea plana del St. Lawrence College y consta de dos sistemas comerciales de lastre para techos planos. También hay disponible en línea un vídeo en directo de este campo de pruebas.

Además, el sitio de pruebas del Queen's Innovation Park, desarrollado como parte de un estudio preliminar sobre los efectos de la nieve en el rendimiento fotovoltaico financiado por Sustainable Energy Technologies , consta de 16 paneles montados en ángulos de 0 a 70 grados, con dos paneles en incrementos de 10 grados. Mediante el monitoreo de la producción de los paneles, la radiación solar incidente, las nevadas y los factores meteorológicos, se puede determinar la pérdida debida a las nevadas para un sistema general en diversos ángulos. Asimismo, las mediciones térmicas de los paneles permiten comprender mejor los mecanismos de desprendimiento de nieve. Se han desarrollado una serie de algoritmos de análisis que permiten la minería de datos constante para determinar factores como la relación de cobertura de nieve mediante análisis de imágenes , la relación de rendimiento y las pérdidas/ganancias estimadas debidas a las nevadas. A continuación se presenta una descripción detallada de los sensores y las mediciones utilizadas en el estudio.

El campo de pruebas al aire libre Open Solar está diseñado para ser una instalación de pruebas de vanguardia, lo que lo convierte en uno de los principales bancos de pruebas fotovoltaicas de Norteamérica. Las capacidades de este banco de pruebas se muestran en la siguiente tabla.

• OSOTF en Appropedia
• Manual de diseño y funcionamiento de SEARC OSOTF