Los desarrolladores de energía solar a gran escala y los propietarios de activos recurren a las herramientas de simulación más completas a su disposición, como PVsyst y otros programas líderes de generación solar, para modelar la producción de electricidad, predecir pérdidas de energía y, en última instancia, tratar de predecir el desempeño financiero. Sin embargo, la modelización puede ser una actividad riesgosa. Cualquier error en el modelo de desempeño, sin importar cuán pequeña sea la diferencia entre la producción estimada y la producción real, puede agregar un riesgo sustancial a lo largo del ciclo de vida de un proyecto que dure 35 años o más.
Dado que los proyectos casi nunca funcionan exactamente como el software de modelado espera que lo hagan, la pregunta del millón es: ¿qué probabilidades hay de que los proyectos superen el modelo y produzcan resultados financieros mayores que los esperados?
Nextracker encargó a ICF, un proveedor de servicios de ingeniería independiente y de ingeniería para propietarios con sede en Virginia para generación de energía renovable y térmica, que realizara su propia revisión de desempeño de cuatro proyectos de generación de energía solar a escala de servicios públicos para estudiar el software de optimización de rendimiento TrueCapture™ de Nextracker . En combinación con el sistema de seguimiento solar NX Horizon™, TrueCapture combina sensores avanzados, pronósticos meteorológicos y tecnologías de aprendizaje automático para aumentar el rendimiento mediante la optimización continua del algoritmo de seguimiento de cada fila individual en respuesta a las características del sitio y las condiciones climáticas cambiantes.
En su análisis, ICF concluye que en los cuatro sitios del proyecto evaluados (dos en el sudeste de los EE. UU., uno en el centro del Reino Unido y uno en el sur de Australia), TrueCapture proporcionó ganancias para cada aplicación, minimizando las pérdidas de sombra entre hileras en terrenos ondulados y capturando más energía cuando las condiciones atmosféricas crean períodos de alta irradiancia difusa. En general, ICF observó un promedio del 136 por ciento de ganancia anual medida en comparación con los resultados del modelo PVsyst para los cuatro sitios.
Junto con el informe europeo Enertis Applus+ IE (junio de 2023) que encontró ganancias de energía del 1 al 2 por ciento del modo Split Boost de TrueCapture para módulos de media celda, el nuevo análisis ICF se suma a una creciente colección de estudios de ingeniería independientes que prueban las capacidades de control del sistema de TrueCapture.
Metodología de prueba y verificación de ICF para TrueCapture
ICF analizó por separado el efecto de TrueCapture en el sombreado entre hileras y las condiciones de luz difusa utilizando datos proporcionados por Nextracker y datos de terceros. Los datos de entrada incluyeron un año de datos operativos, datos topográficos del Servicio Geológico de Estados Unidos y datos satelitales bancarios meteorológicos y de irradiación de Clean Power Research. ICF realizó el análisis en 2023 utilizando datos de rendimiento del sistema y datos meteorológicos recopilados entre 2021 y 2022.
ICF utilizó PVsyst para modelar la producción con y sin elevación, incorporando detalles de diseño del sistema en los planos del sitio, datos topográficos y datos meteorológicos. En los sitios con sombreado entre hileras, las pérdidas debidas al terreno oscilaron entre el 0,85 por ciento y el 1,19 por ciento, en línea con las expectativas para los sitios con terreno moderadamente ondulado.
ICF modeló el rendimiento de TrueCapture en condiciones de luz difusa modelando el sistema de seguimiento como una simulación por lotes de sistemas de inclinación fija en todo el rango de movimiento para un seguidor de 60 grados, en incrementos de un grado, para encontrar un ángulo óptimo para la producción de energía, y utilizó el ángulo óptimo para simular la producción óptima de seguimiento en luz difusa. Luego, ICF comparó la producción óptima de seguimiento en luz difusa con el retroceso estándar, que busca simplemente ajustar el seguimiento temprano en la mañana y al final de la tarde para minimizar el sombreado. TrueCapture tiene como objetivo lograr una producción óptima de seguimiento en condiciones de luz difusa.
ICF aplicó estimaciones de generación del escenario de producción de seguimiento óptimo y del escenario de seguimiento estándar a PVsyst. Determinó que para los sitios que buscan optimizar la producción en condiciones de luz difusa, las ganancias potenciales oscilaban entre el 0,42 % y el 0,99 %. Estos valores coinciden con las expectativas para las regiones con una cobertura de nubes moderada.
¿Cómo TrueCapture optimiza la producción de energía?
TrueCapture combina sensores avanzados, pronósticos meteorológicos y aprendizaje automático para producir un sistema de control de seguimiento automático y optimización del rendimiento. Las ganancias de energía de TrueCapture pueden alcanzar hasta un 4 por ciento. Puede descargar nuestro informe técnico sobre el software de optimización del rendimiento de los seguidores solares inteligentes TrueCapture aquí para obtener más información sobre la validación probada en campo de la tecnología para aumentar el rendimiento de las plantas solares de servicios públicos.
TrueCapture utiliza un algoritmo exclusivo de fila a fila para compensar las pérdidas de sombreado entre filas que se producen cuando las filas de seguimiento sombrean las filas vecinas. El algoritmo ajusta el ángulo de incidencia de los seguidores para reducir las pérdidas de sombreado entre filas en módulos de celda completa. El algoritmo de fila a fila también incluye la optimización Split Boost para módulos de media celda. A diferencia de los sistemas de seguimiento tradicionales que evitan cualquier sombreado en los módulos, Split Boost permite hasta un 50 por ciento de sombreado en la mitad inferior de los módulos para obtener mejores resultados que el seguimiento hacia atrás estándar.
Durante los períodos de alta irradiancia difusa, la orientación óptima de los módulos puede no ser apuntar directamente al sol, sino más cerca de la horizontal para capturar la irradiancia difusa adicional. El software de optimización de Nextracker utiliza datos de irradiancia medidos en intervalos de 10 minutos para estimar la orientación óptima del sistema de seguimiento. Nextracker desarrolla un conjunto específico de curvas para cada proyecto y utiliza la irradiancia medida para orientar los módulos al ángulo de inclinación óptimo.
La inversión es rentable para reducir el riesgo y obtener ganancias financieras
El bajo rendimiento del sistema es uno de los factores de riesgo más importantes asociados con el desarrollo de proyectos solares en un mercado que carece de emplazamientos para proyectos con grandes extensiones de terreno llano y soleado. Es esencial que los desarrolladores solares y los propietarios de activos comprendan plenamente los problemas subyacentes que afectan al rendimiento del sistema en lugar de implementar conjeturas o simplemente esperar que sus proyectos tengan un mejor rendimiento. Varias de las causas fundamentales del bajo rendimiento, como el sombreado entre hileras y el retroceso estándar en condiciones de luz difusa, están bien estudiadas y se comprenden bien. Nextracker no solo ha dedicado trabajo de desarrollo de I+D para optimizar el rendimiento en estas condiciones, sino que también ha validado y comercializado soluciones tecnológicas que generan más energía y mejoran el rendimiento. La propia investigación de Nextracker, publicada en PV Tech, ha demostrado que, sobre una base anual, el impacto financiero de la pérdida de sombra del terreno por sí sola puede oscilar entre 100.000 y 200.000 dólares en un sitio representativo de 100 MW en los EE. UU.
La entrada TrueCapture™ supera las proyecciones de rendimiento energético modeladas en el informe de ingeniería de ICF se publicó primero en Energía Estratégica.
