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dc.contributor.advisorMora-Lopez, Llanos 
dc.contributor.advisorSidrach-de-Cardona-Ortin, Mariano 
dc.contributor.authorMoreno Sáez, Rafael Jesús
dc.contributor.otherFísica Aplicada IIes_ES
dc.date.accessioned2014-06-18T08:26:03Z
dc.date.available2014-06-18T08:26:03Z
dc.date.issued2014
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10630/7689
dc.description.abstractEl incremento en la producción de módulos fotovoltaicos de lámina delgada plantea como reto, de cara a su instalación en plantas de energía solar fotovoltaica, el poder conocer la variación de los parámetros de eficiencia energética en función de las diferentes variables meteorológicas. Los fabricantes de módulos fotovoltaicos proporcionan parámetros de funcionamiento referidos a las condiciones estándar (STC) sin tener en cuenta una variable que está ganando importancia para el estudio de este tipo de tecnologías, la distribución espectral de la irradiancia de luz solar también conocida como espectro solar. Se han realizado trabajos en que se pone de manifiesto la relación entre la distribución espectral de la irradiancia solar y la generación de energía, pero teniendo en cuenta la dificultad de encontrar medidas espectrales, puesto que prácticamente no existen bases de datos de esta variable espectral solar, se presenta una metodología para caracterizar y posteriormente simular el espectro a partir de las variables meteorológicas típicamente disponibles en las plantas de generación de energía solar fotovoltaica. Se ha realizado un estudio previo de la radiación solar a partir de los métodos clásicos basados en aerosoles. Posteriomente se ha hecho un estudio de los métodos y técnicas estadísticos clásicos y de minería de datos que se van a utilizar con el fin de comprobar su idoneidad para este trabajo. Para llevar a cabo estas tareas de caracterización y simulación de espectros se propone utilizar distintos métodos de minería de datos tales como la técnica de particionado mediante k-medias y redes neuronales artificiales y técnicas estadísticas clásicas como son el test de dos muestras de Kolmogorov-Smirnov y la regresión multivariante. Partiendo de una gran cantidad de datos tanto espectrales como meteorológicos que se midieron en campo como parte de los trabajos llevados a cabo en las instalaciones del laboratorio de sistemas solares fotovoltaicos del departamento de Física Aplicada II de la Universidad de Málaga, se ha realizado un estudio pormenorizado de los espectros capturados, se ha visto la relación de éstos con las variables meteorológicas y se ha caracterizado la distribución espectral de la luz solar mediante el concepto de energía media del fotón (APE). Posteriormente se ha realizado el proceso inverso. Partiendo de las variables meteorológicas que típicamente se pueden encontrar en las plantas fotovoltaicas y también en otras instalaciones que posean estaciones meteorológicas, se ha logrado simular el espectro de luz solar con un nivel de confianza considerado como alto. Una vez se ha caracterizado el espectro completamente se va a ver como influye en la tasa de rendimiento de módulos fotovoltaicos de lámina delgada, en concreto para las tecnologías de silicio amorfo, microamorfo y telururo de cadmio. Estos módulos por sus especiales características no tienen completamente definido su respuesta a los parámetros meteorológicos y algunos autores ya han venido indicando la idoneidad de incluir el espectro entre las variables explicativas para conocer el funcionamiento del módulo. Después de un trabajo de medición de todas las variables eléctricas que proporcionan los módulos en las mismas instalaciones que las utilizadas para la medida de espectros, se han relacionado todas las variables necesarias para caracterizar el funcionamiento energético de los módulos en las condiciones meteorológicas en que han estado funcionando. Tras generar una importante base de datos con los parámetros eléctricos, meteorológicos y espectrales que envuelven al proceso de generación de electricidad de un módulo solar fotovoltaico por un largo periodo de tiempo, de manera que se tienen en cuenta efectos estacionales de todo tipo, estas variables se han relacionado para ver el comportamiento y la tasa de rendimiento de los módulos utilizados. Se presenta en este estudio un método para realizar y proporcionar gráficamente en forma de curvas de nivel la información de la tasa de rendimiento energético de módulos de lámina delgada a partir de los parámetros meteorológicos típicos y el espectro de la irradiancia solar global, utilizando como variables explicativas el índice de transparencia, la masa de aire y la irradiancia espectral de la luz solar a partir del índice energía media del fotón. Concluyendo que la variable espectro solar, que es una variable que normalemente no se tiene en cuenta en la explicación de los procesos de generación de energía fotovoltaica ayuda a explicar el comportamiento de los módulos, en especial las tecnologías de lámina delgada estudiadas, proporcionando una mejor caracterización y entendimiento de estos módulos. Finalmente se llega a la conclusión de que el modelo propuesto permite generar distribuciones de irradiancia espectral solar a partir de cualquier condición meteorológica utilizando los valores puntuales de irradiancia solar, temperatura ambiente y humedad relativa como parámetros de entrada. Los resultados obtenidos se refrendan con resultados hallados en trabajos previos para otras localidades, lo cual lleva a pensar que el método puede ser utilizado de manera universal. Por último se han obtenido las curvas de nivel de la tasa de rendimiento de los módulos de las tres tecnologías analizadas, en función del índice de transparencia, el valor de APE y la temperatura de los módulos. Estas curvas son de gran utilidad para poder conocer cuál será la producción de un módulo en distintas condiciones meteorológicas.es_ES
dc.language.isospaes_ES
dc.publisherUniversidad de Málaga, Servicio de Publicaciones y Divulgación Científicaes_ES
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesses_ES
dc.subjectEspectro solar - Tesis doctoraleses_ES
dc.subject.otherAPEes_ES
dc.subject.otherLámina delgadaes_ES
dc.subject.otherEstadísticos clásicoses_ES
dc.subject.otherMinería de datoses_ES
dc.titleModelado del espectro solar y su influencia en el funcionamiento de módulos fotovoltaicos de lámina delgadaes_ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesises_ES
dc.centroEscuela Politécnica Superiores_ES


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