Simula tu planta fotovoltaica con módulos de tecnología CdTe

Los módulos de capa fina (thin film) han llegado a RatedPower

Introducción

Los módulos cuyas células solares se fabrican con CdTe son una alternativa a los módulos tradicionales de silicio cristalino. Existen diferencias entre estas dos tecnologías, siendo la más destacable que el modelo energético para calcular la producción energética de las células de silicio no es completamente aplicable a las células de cadmio telurio.

En RatedPower, hemos desarrollado un modelo. energético paralelo que te permitirá simular con precisión plantas fotovoltaicas de tecnología CdTe.

Otra diferencia entre tecnologías es que las células del módulo fotovoltaico se distribuyen y de manera diferente a la habitual. Esto requiere realizar algunos ajustes en la forma en que se diseña eléctricamente una planta fotovoltaica.

FirstSolar, el fabricante de módulos de capa fina n.º 1, ha colaborado con nosotros proporcionando su catálogo completo y actualizado. Puedes encontrar más de 50 de sus productos en nuestra base de datos pública.

Podrás subir también otros archivos PAN de módulos CdTe de otras marcas a tu base de datos privada.

Consideraciones para el modelo de cálculo de energía

Supongamos que decides utilizar un módulo de CdTe durante el proceso de diseño.

El algoritmo de cálculo de energía se ajustará para tener en cuenta el comportamiento específico de estos módulos:

Sombreado eléctrico y seguimiento true tracking

Las células solares en los módulos de capa fina se distribuyen longitudinalmente. Esto significa que el sombreado afecta a todas las células por igual. Por lo tanto, el sombreado eléctrico (sombras de las estructuras en las pérdidas del sistema eléctrico o array shading) no aplica. En este caso, el seguimiento tipo true tracking es preferible al backtracking porque incrementa la energía producida (módulos perpendiculares a la dirección de la radiación directa). 

Corrección espectral

La potencia y el comportamiento de todos los módulos fotovoltaicos se calculan en condiciones STC. Éstas condiciones consideran no sólo una determinada temperatura de célula, condiciones de irradiancia, etc. sino también una distribución estándar del espectro solar.

En el caso de los módulos CdTe, el desajuste entre la distribución real del espectro y la distribución estándar del espectro tiene un impacto en la producción. Los módulos CdTe funcionan mejor en lugares húmedos (ganancia) y peor en lugares áridos (pérdida).

¿Cómo podemos saber las condiciones meteorológicas del lugar? 

Vía los datos meteorológicos seleccionados. Si incluyen información sobre el Agua Precipitable o la Humedad Relativa (información disponible en la fuente predeterminada PVGIS 5), se aplicará una corrección (corrección espectral).

Pérdidas por recombinación

Debido al material que se utiliza para la fabricación de los módulos de capa fina, durante la vida útil del producto se produce un proceso químico de recombinación en las células de CdTe. La consecuencia de este fenómeno se representa como una pérdida por recombinación, aplicada a la fotocorriente en el modelo estándar de un diodo. La magnitud de la pérdida depende de un parámetro que extraemos del archivo PAN de tu módulo.

Consideraciones para el diseño eléctrico

Los módulos CdTe tienen una tensión superior a los módulos de silicio. Alrededor de 5 a 6 veces mayor.

Para conectar un string de módulos CdTe en serie y que alcance la misma tensión que un string promedio de módulos de silicio, necesitamos menos módulos (alrededor de 5 a 6 veces menos módulos CdTe). El tamaño promedio de un string de silicio es de alrededor de 30 módulos por string, mientras que un string the módulos de capa fina se forma con 5 o 6 módulos.

Ahora, con nuestros strings de módulos CdTe conectados en paralelo, vamos al siguiente paso, un colector de baja tensión (caja de string, sistema DC bus o inversor de string).

Siguiendo una lógica similar a la anterior, el número de entradas (inputs) por colector de BT va a ser unas 5 o 6 veces superior al habitual. La mayoría de los colectores de BT no aceptarán una cantidad tan grande de entradas. Necesitamos una manera de disminuir el número de entradas. ¿Cómo? Con harness.

Utilizando módulos de capa fina, un paso intermedio muy común entre el campo solar y el colector de BT es utilizar cables de harness DC, que agrupan una cierta cantidad de strings en un solo cable antes de llegar al colector de BT.

Se puede utilizar harness con cualquie tipo y tecnología de módulo FV

Un cable harness en la vida real tiene la siguiente apariencia:

image (1)-4En RatedPower, un solo harness no puede conectar strings de estructuras diferentes. 

Nuestra Metodología Eléctrica y el artículo Topologías de cableado en RatedPower han sido actualizados e incluyen información relativa a la configuración eléctrica con harness.

Conclusión

Simula tus proyectos fotovoltaicos CdTe y compara el rendimiento de este módulo con el de sus competidores con RatedPower. Agrega una plantilla de CAPEX y estudia qué alternativa te proporciona un mejor LCOE.

Consulta nuestro catálogo de módulos CdTe en la pestaña de Equipos.


En la pestaña Eléctrica, puedes encontrar la nueva funcionalidad "Harness" para incluirlo en tu configuración eléctrica. 


En los diagramas unifilares, su símbolo es el siguiente: 

La lista de posibles inputs por harness (entradas por colector) variará en función de la estructura seleccionada, el número de strings por estructura y la posición de los strings en la estructura.


Para recibir más información acerca de este tema o cualquier otro, contacta con support@ratedpower.com