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Eficiencia energética en granjas solares: cómo optimizar la generación de energía renovable

Generación de energía Tecnología de Simulación

La energía solar es una de las principales opciones de los países que apuestan por las energías renovables con el fin de reducir el impacto del cambio climático. Entre el año 2019 y 2022, la capacidad mundial para generar energía solar se duplicó, según datos del informe «Global Market Outlook for Solar Power 2022-2026». En América Latina, el crecimiento fue consecuencia del desarrollo de la energía solar en Brasil y Chile.

La energía solar representa ⅓ de la energía renovable mundial en capacidad instalada y en 2022 alcanzó la cifra histórica de 1TW. De mantenerse el mercado a este mismo ritmo, se espera que el crecimiento se duplique para 2025. 

A pesar de ser una de las formas más simples y prácticas de aplicar energía renovable, esta tecnología se enfrenta a algunos problemas de eficiencia energética, ya que los paneles convierten sólo entre el 20 y el 25% de la energía solar recibida. Por tal motivo, es esencial pensar en la eficiencia de las granjas solares. 

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La importancia de la eficiencia energética en granjas solares 

Las granjas solares desempeñan un papel muy importante en la transición hacia fuentes de energía renovables, dado que constituyen una solución viable a la creciente demanda de electricidad y reducen la dependencia de  combustibles fósiles. 

El funcionamiento de estas instalaciones a su máximo rendimiento es clave para maximizar la producción de energía, es decir, garantizar que cada panel solar aproveche al máximo su potencial, lo que resulta en una mayor producción de energía para la misma inversión de capital.

En este sentido, aplicar estrategias de eficiencia energética es una forma de obtener un mayor Retorno Sobre la Inversión (ROI), aumentando los ingresos y llevando a un periodo de retorno de la inversión más corto.

Además, la eficiencia energética minimiza el uso de recursos y desperdicios. Esto significa que, por la misma cantidad de energía producida, se utilizan menos recursos naturales y se generan menos residuos.

La simulación computacional se ha convertido en una herramienta indispensable en la búsqueda de eficiencia en las granjas solares. Permite modelar, analizar y optimizar sistemas solares complejos en un ambiente virtual antes de cualquier puesta en práctica real.

Cómo utilizar simulación computacional para maximizar la eficiencia de granjas solares

La simulación computacional representa un puente entre el diseño teórico y la realidad práctica. Por ello, en el contexto de las granjas solares, es una herramienta esencial para optimizar el diseño y el funcionamiento de estos complejos sistemas.

Con esta solución es posible simular rápidamente diferentes escenarios y variables, acelerando el proceso de toma de decisiones. Al prever problemas o ineficiencias antes de la implantación real, es posible evitar gastos innecesarios.

Además, es posible modelar numerosas condiciones, desde diferentes layouts  hasta variaciones climáticas y condiciones de sombreado, lo que permite un análisis holístico del proyecto. Los softwares Ansys, por ejemplo, permiten reducir drásticamente el tiempo de implantación de las granjas solares, proporcionando integridad estructural durante toda la vida útil de los paneles.

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Seguimiento solar

El seguimiento solar se refiere a la capacidad de los paneles solares de moverse para seguir la trayectoria del sol. La simulación computacional permite:

  • Simular la trayectoria solar en función de la ubicación geográfica, optimizando el ángulo y la rotación de los paneles
  • Evaluar el rendimiento mecánico de los sistemas de seguimiento, garantizando su durabilidad y eficiencia
  • Modelar el impacto del seguimiento solar en la producción total de energía, comparándolo con los sistemas fijos

Optimización de layout 

La distribución de los paneles solares en una granja solar es determinante para determinar un buen rendimiento. Mediante el  uso de un software de simulación computacional, los diseñadores pueden:

  • Simular diferentes layouts para maximizar la exposición solar de cada panel
  • Analizar posibles áreas de sombreado y reflexión que puedan afectar al rendimiento de los paneles
  • Estudiar el flujo de aire y la ventilación alrededor de los paneles, que pueden afectar a su eficacia y vida útil

Mantenimiento predictivo de equipos

Un mantenimiento proactivo, basado en previsiones y análisis, puede ahorrar tiempo y dinero, además de maximizar la producción de energía. Utilizando la simulación computacional, es posible:

  • Simular el desgaste y envejecimiento de componentes como inversores y paneles, prediciendo cuándo será necesario su mantenimiento o sustitución
  • Modelar el impacto de condiciones extremas (como fuertes vientos, variaciones de temperatura, etc.) en los equipos, anticipando posibles fallas
  • Analizar el rendimiento eléctrico de componentes a lo largo del tiempo, identificando cualquier ineficiencia que pueda surgir

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Computer Simulation Experts

ESSS reúne conocimiento en ingeniería y ciencias de la computación para ofrecer, a los diversos sectores de la industria, las más avanzadas herramientas y soluciones en simulación numérica, ayudando a ingenieros y diseñadores a tomar mejores decisiones en las diferentes etapas de la vida de un producto o proceso (diseño, selección de materiales, construcción, resolución de problemas, mantenimiento). Es el representante oficial de Ansys en toda América del Sur.


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