Caracterización y evaluación del rendimiento y confiabilidad de un sistema fotovoltaico conectado a red

El presente proyecto de investigación tiene como propósito la realización de la caracterización y evaluación del rendimiento y la confiabilidad de un sistema fotovoltaico (FV) conectado a red, específicamente, de la granja solar del Programa de Sostenibilidad del Tecnológico de Costa Rica (TEC) conectada a red ubicada en el SESLab (Laboratorio de Sistemas Electrónicos para la Sostenibilidad) esto, mediante un abordaje basado en estadística aplicada y gestión de la calidad. La investigación tiene como punto de partida la necesidad de comprender, con un enfoque de proceso, el cómo se comporta un sistema fotovoltaico (FV) en la operación real y cuáles son los factores tanto técnicos como operativos que influyen en el desempeño energético y en la disponibilidad a lo largo del tiempo. Para su elaboración, se desarrollará el planteamiento del problema u oportunidad de investigación dedicada a entender cómo funciona una planta fotovoltaica desde la perspectiva de un Modelo de Gestión de Calidad que asegure las condiciones y parámetros de operatividad y calidad de energía, esto mediante un levantamiento estructurado de los sistemas y subsistemas que componen la planta FV, por ejemplo, arreglo FV, cadenas, inversores, punto de medición, instrumentación meteorológica y elementos de control, esto con el fin de describir cómo se interconectan, cuál es su función dentro del sistema y cómo contribuyen al rendimiento global de la planta FV. Esta caracterización permitirá construir una visión integral de la planta, de tal forma que sea posible identificar las fallas dentro de la operación donde se generan pérdidas, desviaciones en el desempeño y se compromete la fiabilidad del sistema en general. Una vez comprendido el sistema, el siguiente paso es cuantificar el rendimiento mediante los indicadores de eficiencia y desempeño, considerando variables relevantes como energía
generada, irradiancia, temperatura, y el comportamiento de los equipos de conversión y control. De la misma manera, se analizarán las pérdidas asociadas al funcionamiento real, algunos posibles ejemplos podrían ser, indisponibilidad, recortes externos, recorte del inversor, consumos auxiliares y variaciones por condiciones ambientales, de tal forma que, el rendimiento se interprete no solo como resultado energético, sino como un reflejo de la calidad del proceso de generación. En su etapa final, el proyecto integrará el análisis de operación y mantenimiento (O&M) para encontrar la relación entre el desempeño observado y la confiabilidad del sistema, esto mediante
la identificación y clasificación de eventos operativos, patrones de falla y condiciones que afecten la continuidad de la generación energética. En conjunto, el estudio tiene como fin, el generar una base técnica y metodológica para caracterizar el estado del sistema FV, comprender sus principales fuentes de variación para poder definir criterios de evaluación orientados a la mejora continua, en línea con la gestión de la calidad y la confiabilidad del proceso.

Establecer un modelo de confiabilidad para la caracterización y evaluación del rendimiento de la granja solar del Tecnológico de Costa Rica (TEC) conectada a red ubicada en el SESLab, integrando las normas internacionales propuestas por la IEC (International Electrotechnical Commission) y los indicadores de desempeño energético durante su vida útil.

Estadística aplicada y gestión de la calidad