Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Tesis:
Large power hybrid PV pumping for irrigation
Año:2019
Áreas de investigación
  • Energía solar,
  • Generación fotovoltaica
Datos
Descripción
El principal objetivo de esta tesis es el desarrollo de soluciones técnicas para el funcionamiento fiable y eficiente de sistemas híbridos de riego fotovoltaico (FV) de alta potencia. Estas soluciones técnicas se han aplicado al diseño e instalación de dos demostradores de riego FV por goteo a escala real ? uno de 140 kWp híbrido FV-diésel en Alter do Chão, Portugal, y otro de 120 kWp híbrido FV-red en Tamelalt, Marruecos. Los dos sistemas están en pleno funcionamiento desde el 2016 y ambos cuentan con sistemas de monitorización. Para validar técnica y económicamente ambos demostradores a partir de estos datos de monitorización, ha sido necesario desarrollar nuevos índices de calidad de su operación ya que, a diferencia de los sistemas FV de conexión a red, el funcionamiento de este tipo de sistemas se ven afectados por factores ajenos a su calidad. Así, el tradicional performance ratio (PR) ha sido factorizado en 4 indicadores distintos: PRPV (que incluye las pérdidas relacionadas con el sistema FV), URIP (que varía con el cultivo y su periodo de riego), URPVIS (que depende del diseño del sistema de riego FV), y UREF (que cuantifica la utilización real del sistema por el usuario). Las principales soluciones técnicas desarrolladas incluyen, primero, un algoritmo que permite eliminar los problemas asociados a la intermitencia de la potencia FV causada, por ejemplo, al efecto del paso de nubes; segundo, el ajuste entre la producción FV y la demanda de agua a través de la utilización de seguidores de eje norte-sur horizontal (N-S); y, tercero, la integración de los sistemas FV en los sistemas de riego que ya existían en las fincas mediante configuraciones de diseño que permiten maximizar el aprovechamiento de la energía solar. La tesis se estructura en 2 partes. En la primera se presentan los resultados de la evaluación técnica y económica de los dos demostradores. En la segunda parte de la tesis, se realizan otras tres contribuciones novedosas para el diseño de sistemas de riego FV de alta potencia. La primera es un nuevo tipo de estructura, llamada Delta, que tiene por objetivo conseguir un perfil constante de irradiancia con una estructura estática para los casos en que los usuarios no deseen instalar seguidores solares. El segundo estudio evalúa las pérdidas en un sistema de riego FV dependiendo del número de módulos en serie del generador FV. Finalmente, se propone un nuevo método de selección de bombas para sistemas de riego FV a frecuencia variable.
Internacional
Si
ISBN
Tipo de Tesis
Doctoral
Calificación
Sobresaliente cum laude
Fecha
24/01/2019
Esta actividad pertenece a memorias de investigación
Participantes
  • Autor: Rita Hogan Teves De Almeida (UPM)
  • Director: Luis Narvarte Fernandez (UPM)
  • Director: M. Brito
Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Grupo de Investigación: Sistemas Fotovoltaicos
  • Departamento: Ingeniería Telemática y Electrónica
  • Centro o Instituto I+D+i: Instituto de Energía Solar
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