EVALUATION AND PREDICTION OF SPECTRAL RESPONSE OF PHOTOVOLTAIC PANELS UNDER REAL CONDITIONS OF SOILING AND SUNSHINE (Q3183931)
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Project Q3183931 in Spain
Language | Label | Description | Also known as |
---|---|---|---|
English | EVALUATION AND PREDICTION OF SPECTRAL RESPONSE OF PHOTOVOLTAIC PANELS UNDER REAL CONDITIONS OF SOILING AND SUNSHINE |
Project Q3183931 in Spain |
Statements
85,184.0 Euro
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106,480.0 Euro
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80.0 percent
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1 January 2018
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31 December 2020
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UNIVERSIDAD DE HUELVA
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21055
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LA PRODUCCION DE ELECTRICIDAD A PARTIR DE PLANTAS FOTOVOLTAICAS (FV) O GENERACION DISTRIBUIDA, PARA LAS QUE LA RADIACION SOLAR ES UNA ENTRADA CRITICA, EXPERIMENTA UN CRECIMIENTO VERTIGINOSO A NIVEL MUNDIAL, ASOCIADO A UN RAPIDO INCREMENTO DE LA POTENCIA GENERADA. ESTA TECNOLOGIA SERA UNA DE LAS QUE CONTRIBUYA DE FORMA MAS SIGNIFICATIVA AL FUTURO PUZZLE DE ENERGIAS RENOVABLES. EL MAYOR RETO QUE PLANTEAN ESTAS INSTALACIONES SOLARES ES SU INTEGRACION EN LAS REDES DE DISTRIBUCION DE ENERGIA. PARA ELLO, EL CONOCIMIENTO DE PREDICCIONES PRECISAS DE LOS NIVELES DE PRODUCCION ES CRUCIAL, INFLUYENDO NO SOLO EN EL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA, SINO EN EL PROPIO MERCADO DE PRECIOS._x000D_ _x000D_ UNO DE LOS PRINCIPALES FACTORES QUE DISMINUYE LA PRODUCCION DE ELECTRICIDAD DE LOS PANELES FV ES EL ENSUCIAMIENTO DE LA CUBIERTA (SOILING), DEBIDO A DEPOSICIONES DE POLVO U OTRAS SUSTANCIAS, CONDENSACION DE AGUA O DETERIORO DE LA CUBIERTA TRANSPARENTE. EL SOILING DISMINUYE LA IRRADIANCIA SOLAR INCIDENTE EN LA CELULA FV, REDUCIENDO LA TRANSMITANCIA DE LA SUPERFICIE. ASIMISMO, LA CANTIDAD DE RADIACION DISPERSADA Y ABSORBIDA POR LA SUCIEDAD NO ES CONSTANTE EN EL ESPECTRO. SABIDO QUE LA DIFERENTE DISTRIBUCION ESPECTRAL DE LA RADIACION SOLAR INCIDENTE EN LA CELULA INFLUYE EN SU PRODUCCION, SE VUELVE IMPRESCINDIBLE ENTONCES CARACTERIZAR LA TRANSMITANCIA ESPECTRAL DE LAS CUBIERTAS BAJO DIFERENTES NIVELES DE ENSUCIAMIENTO E INSOLACION. POR OTRO LADO, PREDECIR EL ENSUCIAMIENTO RESULTA DECISIVO TANTO PARA PREVER Y AJUSTAR LA PRODUCCION DE ENERGIA INYECTADA AL MERCADO COMO PARA OPTIMIZAR LOS TIEMPOS DE LIMPIEZA DE LOS MODULOS FV. EN AMBOS CASOS, DICHO CONOCIMIENTO ES UN CAMPO ACTUALMENTE EN ESTUDIO Y URGENTEMENTE DEMANDADO._x000D_ _x000D_ EL OBJETIVO DEL PROYECTO ES PREDECIR EL ENSUCIAMIENTO DE LOS PANELES FV Y CARACTERIZAR LA TRANSMITANCIA ESPECTRAL DE LAS CUBIERTAS BAJO CONDICIONES REALES DE OPERACION. PARA ELLO SE PLANEA DISEÑAR UN EQUIPO EXPERIMENTAL, NO EXISTENTE EN LA ACTUALIDAD, DONDE SE ACOPLEN LAS CUBIERTAS ENCIMA DE LOS ESPECTRORRADIOMETROS COMPRADOS PARA TAL FIN Y MEDIR ASI LA RADIACION SOLAR ESPECTRAL TRANSMITIDA POR UNA CUBIERTA SUCIA Y OTRA LIMPIA._x000D_ _x000D_ SE PRETENDE ADQUIRIR DIFERENTES TIPOS DE PANELES FV CON DIFERENTES TIPOS DE CUBIERTA Y DIFERENTES TECNOLOGIAS DE CELULA FV, JUNTO CON CUBIERTAS INDEPENDIENTES. SE ADQUIRIRA UNA CAMARA DE CIELO PARA MONITORIZAR LAS CONDICIONES TRANSITORIAS DE LA CUBIERTA NUBOSA Y SU EFECTO EN LA DISTRIBUCION ESPECTRAL DE LA RADIACION. LA CARACTERIZACION GENERAL DEL ENSUCIAMIENTO SE REALIZARA MEDIANTE LA ADQUISICION DE UN DISPOSITIVO DE MEDIDA DEL ENSUCIAMIENTO. EL FACTOR ESPECTRAL DE LOS PANELES PV SE DETERMINARA A PARTIR DE LAS MEDIDAS ESPECTRALES YA DISPONIBLES DE RADIACION SOLAR DIRECTA._x000D_ _x000D_ FINALMENTE, DISPONEMOS DE MEDIDAS DE VISIBILIDAD, DEL ESPESOR OPTICO DE AEROSOLES Y DE VARIABLES METEOROLOGICAS, CON LAS QUE DESARROLLAREMOS UNA METODOLOGIA PARA EVALUAR LA CANTIDAD DE POLVO ATMOSFERICO SUSCEPTIBLE DE SER DEPOSITADO EN EL PANEL. PARA ELLO EMPLEAREMOS TECNICAS DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES (RNA). SE ANALIZARA ADEMAS LA IDONEIDAD DE LAS RNA COMO HERRAMIENTA PARA PREDECIR EL ENSUCIAMIENTO DEL PANEL. ESPERAMOS ACOPLAR MODELOS DE PREDICCION NUMERICA DE LA ATMOSFERA PARA LA PREDICCION DEL POLVO EN SUSPENSION Y GENERAR UNA METODOLOGIA QUE PERMITA PREDECIR EL SOILING._x000D_ _x000D_ LOS RESULTADOS DEL PRESENTE PROYECTO SERAN UTILES PARA EL DISEÑO Y OPERACION DE LAS PLANTAS FV EXISTENTES Y EN CONSTRUCCION, Y PARA EL RESTO DE LA INDUSTRIA SOLAR TEMOELECTRICA. (Spanish)
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POWER PRODUCTION FROM BOTH PHOTOVOLTAIC (PV) PLANTS AND DISTRIBUTED PV, WHICH RELY ON SOLAR RADIATION AS THE MAIN INPUT, IS EXPERIENCING A FAST-PACED GROWTH WORLDWIDE, ASSOCIATED WITH A FAST INCREASE IN GENERATED POWER. THIS TECHNOLOGY WILL BE ONE OF THE MAIN CONTRIBUTORS TO THE FUTURE RENEWABLE ENERGY MIX. THE BIGGEST CHALLENGE POSED BY THESE SOLAR INSTALLATIONS IS THEIR INTEGRATION IN THE POWER GRID. TO ACHIEVE THIS, A PRECISE KNOWLEDGE OF THE FORECAST PRODUCTION LEVELS IS VITAL, AFFECTING NOT ONLY THE POWER PLANT MANAGEMENT BUT EVEN THE MARKET ENERGY PRICES._x000D_ _x000D_ THE MAIN FACTORS REDUCING THE POWER PRODUCED BY THE PV PANELS ARE SOILING, DUE TO THE DEPOSITION OF DUST AND OTHER SUBSTANCES, WATER CONDENSATION AND THE DETERIORATION OF THE TRANSPARENT COVER. SOILING REDUCES THE IRRADIANCE INCIDENT ON THE PV CELL, DIMINISHING THE SURFACE TRANSMITTANCE. IN ADDITION, THE AMOUNT OF RADIATION DISPERSED AND ABSORBED BY SOILING IS SPECTRALLY DEPENDANT. SINCE DIFFERENT SOLAR SPECTRAL DISTRIBUTIONS AFFECT THE POWER GENERATED IN THE PV CELL, IT BECOMES NECESSARY TO ACCURATELY CHARACTERIZE THE SPECTRAL TRANSMITTANCE OF THE PV PANEL COVER UNDER DIFFERENT SOILING AND INSOLATION CONDITIONS. ON THE OTHER HAND, SOILING FORECAST IS CRUCIAL FOR BOTH OPERATION (FORECASTING AND ADJUSTMENT OF THE GRID INJECTED POWER), AND MAINTENANCE (ADJUSTING THE PV PANELS CLEANING SCHEDULE) OF THE PLANT. IN BOTH CASES, FORECAST KNOWLEDGE IS CURRENTLY UNDER HEAVY DEVELOPMENT AND DEMAND._x000D_ _x000D_ THE PROJECT GOAL IS TO FORECAST THE PV PANEL SOILING AND TO CHARACTERIZE THE SPECTRAL TRANSMITTANCE OF DIFFERENT COVERS UNDER REAL OPERATION CONDITIONS. TO THIS END, AN EXPERIMENTAL SETUP NOT YET DEVELOPED, WILL BE DESIGNED TO OVERLAY THE PV COVERS ON THE ACQUIRED SPECTRORADIOMETERS TO MEASURE THE SPECTRAL SOLAR RADIATION TRANSMITTED BY A SOILED AND A CLEAN COVER._x000D_ _x000D_ ALSO, WE INTEND TO ACQUIRE DIFFERENT TYPES OF PV PANELS WITH DIFFERENT COVERS AND CELL TECHNOLOGIES, TOGETHER WITH SEPARATE COVERS. A TOTAL SKY IMAGER WILL BE ACQUIRED TO MONITOR BROKEN CLOUD CONDITIONS AND THEIR EFFECT ON THE SPECTRAL RADIATION. SOILING CHARACTERIZATION WILL BE PERFORMED BY MEANS OF A COMMERCIAL SOILING MEASURING DEVICE. SPECTRAL FACTOR OF PV PANELS WILL BE DETERMINED FROM DIRECT SOLAR SPECTRAL RADIATION MEASUREMENTS ALREADY AVAILABLE._x000D_ _x000D_ FINALLY, WE CURRENTLY HAVE AVAILABLE MEASUREMENTS OF VISIBILITY, AEROSOL OPTICAL DEPTH AND METEOROLOGIC VARIABLES, WHICH WILL BE USED TO ESTIMATE THE POTENTIAL AMOUNT OF DUST THAT CAN BE DEPOSITED ON THE PANEL. TO ACCOMPLISH THIS, WE WILL UTILIZE ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS (ANN) TECHNOLOGIES. ANNS SUITABILITY AS A PV SOILING FORECAST TOOL WILL ALSO BE STUDIED. WE INTEND TO ANALYZE NUMERICAL WEATHER PREDICTION MODELS USE FOR SUSPENDED DUST AND SOILING FORECAST._x000D_ _x000D_ RESULTS FROM THIS PROJECT WILL BE USEFUL FOR BOTH DESIGN OF NEW AND OPERATION OF EXISTING PV PLANTS, AND FOR THE SOLAR THERMAL INDUSTRY. (English)
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Palos de la Frontera
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Identifiers
ENE2017-83790-C3-3-R
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