Dimensionamiento de sistema fotovoltaico en tecnología BIPV

Abstract

Las energías renovables son fuentes de energía limpias e inagotables, lo que las convierte en una pieza fundamental para poder reducir los importantes niveles de contaminación que existen en nuestro planeta. La generación de energía es uno de los sectores con mayor esponsabilidad en la descarga de gases de efecto invernadero (GEI) a la atmósfera, lo que lleva al país a un proceso de descarbonización de la matriz energética, sumado a que poseemos una de las mejores irradiaciones solares del mundo, la energía solar debiese ser utilizada e implementada en mayor cantidad.

En la actualidad en el planeta se están desarrollando grandes mejoras y nuevas tecnologías en torno a la energía solar y una de estas es el Building Integrered Photovoltaics (BIPV) o la integración de tecnologías fotovoltaicas en la construcción, que todavía no está implementada de forma rutinaria en Chile. Esta tecnología permite el remplazo de materiales de construcción convencionales por materiales con tecnología fotovoltaica, lo que facilita la generación en ciudades, es decir, la generación distribuida, que conlleva beneficios como ahorro económico, mayor fiabilidad y mejor calidad del sistema eléctrico.

El presente trabajo tiene el objetivo de dar a conocer el BIPV y así fomentar la generación distribuida y en particular el uso de la energía solar. Para lo cual se propone una metodología de dimensionamiento de este tipo de sistemas, tanto conectado como aislados de la red. Posteriormente esta metodología se implementa en una herramienta computacional mediante el lenguaje de programación Python.

La herramienta entrega un dimensionamiento de los equipos necesarios tanto para generar la energía como para protegerlos y a las personas. Se diseña de tal manera que se puede ingresar hasta cuatro conjuntos de módulos que presenten distintas, orientaciones, inclinaciones y/o tecnologías.

A modo de validación de la herramienta se comparan los resultados entregados con tres proyectos reales de BIPV, que utilizan vidrios solares, dimensionados por distintas personas y de los cuales dos se encuentran construidos y uno es aún un diseño.

Para complementar la herramienta, se suma la opción de estimar la generación del sistema fotovoltaico por cada grupo de módulos. Lo que da cabida a evaluaciones y toma decisiones para optimizar el diseño de la planta generadora.