La energía solar es una fuente de energía renovable que ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años. Los paneles solares son una forma popular de aprovechar la energía solar, pero existen factores que pueden afectar su generación de energía, como la variabilidad y la incertidumbre. En este artículo, exploraremos las fuentes de incertidumbre en la generación de energía solar durante el ciclo de día y noche y cómo estas pueden afectar la estimación de la energía producida.
Fuentes de Incertidumbre
La principal fuente de incertidumbre en los sistemas solares es el recurso solar. Existen varias bases de datos que proporcionan datos satelitales con precisión y series temporales históricas. Sin embargo, todas ellas tienen incertidumbre en los datos que proporcionan, debido a varios factores como la adquisición de datos satelitales, el procesamiento de datos, los modelos de interpolación, entre otros.
Podemos resumir esta incertidumbre en dos puntos:
- Incertidumbre del modelo: Depende del modelo utilizado por el proveedor de datos y siempre se indica en un informe cuando se entregan los datos.
- Variabilidad interanual: Considera las variaciones que pueden ocurrir de un año a otro y que pueden desviarse de la media a largo plazo. También se indica en el informe entregado por el proveedor de datos. Cuanto mayor sea el período de datos disponibles, menor será la variabilidad.
Las mediciones directas en el sitio se pueden utilizar para reducir la incertidumbre de las bases de datos a largo plazo y aumentar la confiabilidad de la estimación.
Otra fuente de incertidumbre es el modelo de simulación utilizado para calcular la producción de energía. Estos modelos tienen una incertidumbre asociada a ellos y generalmente se proporciona información sobre su precisión y validación basada en comparaciones con plantas reales.
Además, las decisiones de diseño también pueden implicar incertidumbre. Por ejemplo, los módulos solares tienen tolerancias específicas en los parámetros declarados por el fabricante, como el voltaje, la corriente, la potencia, el comportamiento térmico, etc. El rendimiento final puede diferir del rendimiento esperado debido a estas tolerancias. Otro ejemplo es la disponibilidad interna de la planta, que generalmente se basa en datos históricos de plantas similares o se estima según las características del proyecto.
La estimación de las pérdidas asociadas con el polvo y la suciedad que pueden acumularse en los paneles solares también puede ser incierta y variable según las condiciones del sitio.
Definición de Incertidumbre General
Todas estas fuentes de incertidumbre deben combinarse para definir la incertidumbre general. Podemos asumir que las incertidumbres son independientes entre sí y aplicar la ley de propagación de incertidumbres para calcular la incertidumbre general.
La incertidumbre se suele expresar en términos de desviación estándar (σ), que corresponde aproximadamente a un intervalo del 627% de las ocurrencias alrededor del valor medio (P50). Si la incertidumbre cambia, la forma de la distribución también cambiará. Las probabilidades de ocurrencia (Pxx) también dependerán de la incertidumbre.
Tener en cuenta que la incertidumbre no solo afecta la confiabilidad de la estimación de la producción de energía para fines de diseño o modelos económicos, sino que también afecta los valores de probabilidad de ocurrencia, como P99, P95 o P90, que son comunes en la financiación de proyectos. Estos valores representan valores conservadores de producción de energía que se alcanzarán con una probabilidad muy alta.
¿Cuál es la constante solar de India?
La constante solar es la energía total de radiación recibida del Sol por unidad de tiempo y por unidad de área en una superficie teórica perpendicular a los rayos del Sol y a la distancia media de la Tierra al Sol. En el caso de India, la constante solar es una medida importante para evaluar el potencial de generación de energía solar en el país.
La constante solar de India es aproximadamente de 366 kilovatios por metro cuadrado. Esta constante se mide con mayor precisión desde satélites, donde no se ven afectados por los efectos atmosféricos. La constante es relativamente constante, aumentando solo un 0.2% en el pico de cada ciclo solar de 11 años. Las manchas solares bloquean la luz y reducen la emisión en algunos décimos de porcentaje, pero las áreas brillantes, llamadas plages, que están asociadas con la actividad solar, son más extensas y duraderas, por lo que su brillo compensa la oscuridad de las manchas solares. Además, a medida que el Sol consume su hidrógeno, la constante solar aumenta aproximadamente un 10% cada mil millones de años.
La constante solar de India es un indicador importante para evaluar el potencial de generación de energía solar en el país. Conociendo este valor, se puede hacer una estimación más precisa de la cantidad de energía solar que se puede generar en una ubicación específica en India.
La variabilidad y la incertidumbre son factores importantes que deben tenerse en cuenta al estimar la generación de energía solar durante el ciclo de día y noche. La incertidumbre puede provenir de fuentes como la variabilidad del recurso solar, el modelo de simulación utilizado y las decisiones de diseño. Es importante comprender y evaluar estas fuentes de incertidumbre para realizar estimaciones precisas de la generación de energía solar y tomar decisiones informadas sobre inversiones en energía solar.