Por qué esto es difícil
Las pérdidas por sombreado se suelen estimar erróneamente, y los errores provienen del modelo más que de la física.
- Los porcentajes anuales de sombreado ocultan el hecho de que las pérdidas se concentran en los meses de la mañana, la tarde y el invierno, donde el valor energético puede ser mayor o menor que el promedio.
- El sombreado parcial de una cadena de módulos produce pérdidas mayores que las del área sombreada por sí sola, porque la corriente de la cadena está limitada por la celda sombreada.
- Los sistemas de inclinación fija y de seguimiento requieren modelos diferentes, ya que el retroceso cambia cuándo y si una fila sombrea a su vecina.
- La sombra invernal se comporta de manera diferente a la sombra estival en el mismo sitio, y un modelo ejecutado en un solo día representativo no la tendrá en cuenta.
- La distancia entre hileras interactúa con el terreno, ya que una pendiente modifica la separación vertical efectiva entre hileras adyacentes.
- El coste no lineal del ajuste de las filas implica que pequeñas reducciones en el paso producen pérdidas desproporcionadamente grandes a partir de cierto punto.
Requisitos de ingeniería
Estos son los datos de entrada que requiere un análisis de sombreado entre filas.
- Datos horarios de irradiancia y posición del sol para el sitio, que abarcan un año completo en lugar de días representativos.
- Configuración eléctrica del módulo, incluyendo la longitud de la cadena y la disposición del diodo de derivación, ya que las pérdidas por sombreado dependen de ello.
- Tipo y geometría de la estructura: ángulo de inclinación fijo o rango de rotación del seguidor, dimensiones del módulo y altura de montaje sobre el nivel del suelo.
- La topografía del terreno, ya que la pendiente modifica la separación efectiva entre filas y la geometría de sombreado.
- objetivo de relación de cobertura del suelo o restricción de terreno que establece el rango de inclinación permitido
- Estructura de precios de la energía, de modo que las pérdidas por sombreado se valoren por la hora en que se producen.
Guía de selección: modele la configuración eléctrica del módulo, no solo la sombra geométrica. La sombra es un problema geométrico, pero la pérdida es eléctrica y suele ser mayor.
Cómo lo resolvemos
- Modelado de sombreado horario y anual que tiene en cuenta la respuesta eléctrica de la cadena de módulos en lugar de solo la sombra geométrica.
- Modelos específicos de la estructura: retroceso para rastreadores, geometría dependiente de la inclinación para matrices de inclinación fija.
- Geometría ajustada al terreno, por lo que el paso de las filas se evalúa en función del perfil real del terreno en lugar de un plano plano.
- La pérdida se valora según la hora del día y la estación del año, por lo que el ángulo de la fila refleja el valor de la energía que se pierde.
- Curva de inclinación de filas presentada en un rango, que muestra dónde el ajuste produce una pérdida desproporcionada y dónde el ensanchamiento deja de generar ganancias.
- Los casos de invierno y verano se notifican por separado, ya que en latitudes altas el caso predominante suele ser el de invierno.
Más allá de la estructura
- Recomendación de espaciado entre filas con la configuración del módulo y del rastreador indicada, para que se pueda comprobar la disposición si hay algún cambio.
- Revisión del trazado con respecto a los límites catastrales, ya que la pendiente óptima teórica puede no ajustarse a la parcela de terreno disponible.
Puntos de referencia
Los ejemplos que se muestran a continuación son proyectos de referencia del sector, documentados públicamente y de tipo y escala similares, que se citan para ilustrar la práctica de la ingeniería. No constituyen nuestro historial de proyectos.
- Un proyecto de 180 MW en Alemania donde la modelización anual mostró que el sombreado de las filas en invierno determinaba el campo de juego, en lugar de en verano.
- Un proyecto de sistema de seguimiento solar de 250 MW en Estados Unidos, donde el retroceso eliminó la mayor parte del sombreado de bajo ángulo y permitió una inclinación más pronunciada de lo que sugería el modelo de inclinación fija.
- Un emplazamiento de 120 MW en Italia, en un terreno inclinado, donde la separación entre filas ajustada al terreno modificó el paso recomendado en parte del conjunto de antenas.
Normas y cumplimiento
- Casos de carga de viento según ASCE 7 / EN 1991 / AS-NZS 1170 con categorías de terreno específicas del sitio.
- Requisitos estructurales de los seguidores de la norma IEC 62727 cuando las estructuras de seguimiento están incluidas en el alcance.
- Documentación de clase de fabricación y ejecución según EN 1090-2 o AISC 360
- Galvanizado por inmersión en caliente según ISO 1461, clasificación de corrosividad según ISO 9223 para la masa de zinc impulsora
- Sistema de calidad ISO 9001:2015, gestión ambiental ISO 14001 bajo petición.
- Estudio aeroelástico en túnel de viento realizado por terceros disponible para módulos de gran formato.
Seguro de calidad
El control de calidad se basa en puntos de control: verificación de la recepción del material, inspección de soldaduras y posición de orificios durante el proceso, muestreo del espesor del recubrimiento y revisión del contenedor antes del envío. Cada punto de control genera un documento que su equipo de calidad puede archivar, y la inspección previa al envío está abierta a su inspector o a un tercero.
Documentación que usted recibe
La documentación es tan importante como el acero. Con cada entrega, recibirá certificados de prueba de fábrica con trazabilidad a los números de colada; registros de galvanizado por lote según la norma ISO 1461 o la norma que usted especifique; informes de inspección dimensional de las plantillas de preensamblaje; trazabilidad de lotes de pernos y herrajes; planos finales donde se realizaron adaptaciones en obra; y un documento de garantía que detalla los casos de carga cubiertos, la vida útil de diseño y los procedimientos de reclamación. Todo está indexado, por lo que su registro de activos no depende de la memoria de un solo ingeniero.
Planificación de la vida útil y el mantenimiento
La planificación de reemplazos forma parte del diseño: la geometría de las abrazaderas permite el intercambio de módulos individuales sin necesidad de cortar los rieles, las cabezas de los pilotes admiten la renivelación tras el asentamiento y los paquetes de repuestos se dimensionan según la clase de entorno y la capacidad requerida. Esto garantiza que las reparaciones a mitad de vida útil sean rápidas, predecibles e independientes del catálogo de productos del proveedor original.
Costos y consideraciones comerciales
- La distancia entre hileras es uno de los factores individuales más importantes que influyen en la superficie del terreno y, por lo tanto, en el coste del terreno, las carreteras, el cableado y las vallas.
- Una pendiente pronunciada reduce el costo del terreno y del sistema auxiliar, pero aumenta las pérdidas por sombreado, y la curva de pérdidas se vuelve pronunciada a partir de cierto punto.
- La configuración de módulos y cadenas afecta significativamente la pérdida, por lo que un estudio de sombreado realizado sin el modelo eléctrico subestima la penalización.
- El retroceso del rastreador reduce las pérdidas de ángulo bajo y, por lo tanto, admite un cabeceo más ajustado, lo que supone una ventaja en términos de costes que un modelo de inclinación fija no puede mostrar.
- El coste del estudio es bajo en comparación con la superficie de terreno que determina, y debería completarse antes de que se defina el trazado.
Preguntas frecuentes
¿Cuánta energía consume realmente el sombreado entre filas?
¿Por qué la sombra geométrica no es suficiente?
¿El retroceso elimina la necesidad de un tono generoso?
¿Cómo afecta la pendiente al espaciado entre filas?
¿Con qué presentación deberíamos empezar?
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Lo que necesitamos citar
- Coordenadas del sitio y datos de irradiancia horaria, o una ubicación desde la cual se puedan obtener.
- Configuración del módulo y de la cadena, incluyendo la disposición del diodo de derivación.
- Tipo de estructura, rango de inclinación o rotación y altura de montaje del módulo.
- Levantamiento topográfico del área urbanizable
Hable con un ingeniero estructural.
Envíenos la ubicación del emplazamiento, la configuración del módulo y el tipo de estructura, y le devolveremos una curva de inclinación de filas que muestra la pérdida de sombra en función del terreno reservado, con la inclinación recomendada indicada.
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