La Universidad de Jaén ha desarrollado un sistema que compensa las pérdidas provocadas por el paso de nubes en las plantas solares, para lo que emplea la inteligencia artificial y un equipo de baterías, con las que se asegura verter a la red un flujo de energía constante.
La energía solar fotovoltaica está viviendo un crecimiento exponencial en todos los sentidos. Se multiplican las plantas solares y la tecnología ha vivido un salto tan importante que la hace, no solo rentable, sino un negocio con un futuro bastante dulce y estrategia para paliar el cambio climático. Sin embargo, todavía se puede mejorar, y esto mismo es lo que está haciendo el grupo de investigación del Departamento de Energía Eléctrica de la Escuela Politécnica Superior de Linares, perteneciente a la Universidad de Jaén.
Qué papel juega el sistema ‘antinubes’ para plantas solares
Concretamente, en el seno del grupo liderado por Francisco Jurado se ha ideado un sistema de monitorización y compensación de la energía eléctrica generada en una planta solar, con el que se consiguen reducir al máximo las fluctuaciones en el vertido de la energía a la red eléctrica.
Las plantas solares están sometidas a las condiciones meteorológicas, tanto que cualquier nube que se cruce o un cambio repentino en la temperatura, hacen que se reduzca el volumen de energía generado por las placas solares. Del mismo modo, cualquier episodio de mayor intensidad tanto en la radiación solar como en la temperatura conducen a que se genere un pico de producción energética. Y estas variaciones en el flujo de la energía que se inyecta en la red originan problemas, que pueden comprometer tanto su estabilidad como su seguridad.
Qué se consigue con este sistema de monitorización y control de plantas solares
Con el nuevo sistema ideado en la Universidad de Jaén se logra compensar todas esas variaciones o fallas en la producción, y se asegura un fluido de energía constante. Para alcanzar este objetivo, los investigadores del Departamento de Energía Eléctrica de la Universidad de Jaén parten de un estudio de la producción energética de la planta, una monitorización de la actividad, en el que se tienen en cuenta tanto los datos meteorológicos aportados por la estación que suelen tener estas instalaciones, principalmente temperatura y radiación solar, que son los que más incidencia tienen sobre la generación de electricidad.
Con esa monitorización se construyó un modelo de regresión lineal para obtener los datos de la energía que debería estar produciendo en cada momento, en función de las condiciones meteorológicas, unos datos que se comparan con la producción en tiempo real.
Hasta aquí, el sistema de monitorización y control, que equipa una alarma que avisa si se detectan desviaciones en la producción energética positivas o negativas, superiores al 20 por ciento. Si se da el caso, entra en marcha la segunda parte del desarrollo de este grupo de investigación. Se trata de un sistema de baterías de litio, que actúa en doble dirección, es decir, que recibe y que cede energía.
Cómo se regula el flujo de energía que llega a la red
Si se dan las circunstancias meteorológicas que conduzcan a una reducción en la producción energética con respecto a lo que se espera, entran en marcha las baterías, que ceden la energía suficiente hasta alcanzar el flujo energético óptimo, según marca el modelo. Si, por el contrario, lo que se produce es un incremento en la producción de energía, para evitar verter esa cantidad anómala y provocar perturbaciones en la red eléctrica, el excedente es almacenado en las baterías, para cuando sea necesario.
La puesta en marcha de las baterías, tanto en un sentido o en otro, se realiza de forma automática, lo que constituye una ventaja evidente para este sistema de monitorización y control de plantas solares ideado en la Politécnica de Linares.
“Empleamos un algoritmo de suavizado de potencia para no desaprovechar nada de la energía que se genera. Además, utilizamos sistemas de almacenamiento de muy rápida respuesta y baterías de litio”, explica uno de los autores de este estudio, Darío Benavides, que también añade que para el sistema de control se emplea una aplicación paralela a la empleada para el control de la planta y desarrollada con MatLab.
Esta investigación, liderada por Paul Arévalo, arroja resultados muy positivos, después de las pruebas realizadas en una pequeña planta solar de la ecuatoriana Universidad de Cuenca. Y ofrece la ventaja de que es fácilmente escalable y adaptable a cualquier planta solar, solamente habría que ajustar el modelo automático a las características de esta instalación y redimensionar el tamaño de la batería.
