El campo de pruebas solar abierto al aire libre (OSOTF) es un proyecto organizado bajo principios de código abierto, que es un sistema de prueba totalmente conectado a la red que monitorea continuamente la salida de muchos módulos solares fotovoltaicos y correlaciona su desempeño con una larga lista de lecturas meteorológicas de alta precisión.
A medida que crece la industria solar fotovoltaica , aumenta la demanda de investigación de alta calidad en el diseño y la optimización de sistemas solares en entornos exteriores realistas (y a veces extremos), como en Canadá. [1] Para responder a esta necesidad, se ha formado una asociación: el Campo de Pruebas Solares Abiertos al Aire Libre (OSOTF, por sus siglas en inglés). El OSOTF se desarrolló originalmente con una sólida asociación entre el Grupo de Investigación de Sostenibilidad Aplicada de Queen's dirigido por Joshua M. Pearce en la Universidad de Queen's (ahora en Michigan Tech ) y el Centro de Investigación Aplicada de Energía Sostenible (SEARC, por sus siglas en inglés) en el St. Lawrence College dirigido por Adegboyega Babasola. Esta colaboración ha crecido rápidamente para incluir a múltiples socios de la industria y el OSOTF se ha rediseñado para proporcionar datos e investigaciones críticos para el equipo.
El OSOTF es un sistema de pruebas totalmente conectado a la red que monitorea continuamente la producción de más de 100 módulos fotovoltaicos y correlaciona su rendimiento con una larga lista de lecturas meteorológicas de alta precisión. El trabajo en equipo ha dado como resultado uno de los sistemas más grandes del mundo para este nivel de análisis detallado y puede proporcionar información valiosa sobre el rendimiento real de los módulos fotovoltaicos en condiciones reales. A diferencia de muchos otros proyectos, el OSOTF está organizado según principios de código abierto .
Una vez completados, todos los datos y análisis se pondrán a disposición de toda la comunidad fotovoltaica y del público en general de forma gratuita. [2]
El primer proyecto del OSOTF cuantifica las pérdidas debidas a las nevadas de un sistema solar fotovoltaico, generaliza estas pérdidas a cualquier ubicación con datos meteorológicos y recomienda las mejores prácticas para el diseño de sistemas en climas con nieve. [1] [3] Este trabajo se logró creando un día sintético utilizando datos empíricos del OSOTF. [4] [5] Esta aplicación del OSOTF ha sido ampliamente cubierta en los medios. [6]
Este sistema ha sido posible gracias al Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá y a las contribuciones y colaboraciones de:
El desarrollo de esta instalación de pruebas es un testimonio del compromiso de la industria fotovoltaica con la innovación continua, y los investigadores esperan que sea una herramienta valiosa para garantizar el desarrollo de un sistema energético sostenible en todo el mundo. [7]
El campo de pruebas solar al aire libre de SEARC consta de dos bancos de pruebas discretos, el más grande de los cuales está ubicado en el techo del nuevo edificio de turbinas eólicas y oficios en St. Lawrence College y tiene espacio para 60 paneles fotovoltaicos comerciales, que están divididos en ocho ángulos de 5,10, 15, 20, 30, 40, 50 y 60 grados. El video en vivo del campo de pruebas está disponible en línea. El acceso completo a los datos está disponible aquí.
El segundo campo de pruebas está ubicado en un tejado plano en St. Lawrence College y consta de dos sistemas lastrados para tejados planos comerciales. El video en vivo de este campo de pruebas también está disponible en línea
Además, el sitio de pruebas del Queen's Innovation Park, que se desarrolló como parte de un estudio preliminar sobre los efectos de la nieve en el rendimiento fotovoltaico financiado por Sustainable Energy Technologies, consta de 16 paneles montados en ángulos de 0 a 70 grados, con dos de cada uno en incrementos de 10 grados. Al monitorear la salida del panel, la afluencia solar, la caída de nieve y los factores meteorológicos, se puede determinar una pérdida debido a la caída de nieve para un sistema general en una variedad de ángulos. Además, las mediciones térmicas del panel conducen a una mejor comprensión de los mecanismos de desprendimiento de nieve. Se ha desarrollado una serie de algoritmos de análisis que permiten la extracción constante de datos para determinar factores como la tasa de cobertura de nieve mediante análisis de imágenes, la tasa de rendimiento y las pérdidas/ganancias estimadas debido a la caída de nieve. A continuación, se puede ver una descripción detallada de los sensores y las mediciones utilizadas en el estudio.
El campo de pruebas solar al aire libre Open Solar Test Field está diseñado para ser una instalación de pruebas al aire libre de última generación, lo que convierte a este sitio en uno de los principales bancos de pruebas fotovoltaicas de América del Norte. Las capacidades de este banco de pruebas se muestran en la siguiente tabla.