Field analysis of solar PV-based collective systems for rural electrification

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Fecha

2011

Título de la revista

Publicado en

Energy, 1743-7563, Vol 36, No. 5, 2011, p. 2509-2516

Publicado por

Elsevier

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Resumen

Este artículo analiza el rendimiento a largo plazo de los sistemas fotovoltaicos (FV) colectivos fuera de la red en áreas rurales. El uso de sistemas fotovoltaicos colectivos para la electrificación de pueblos pequeños y medianos en países en desarrollo ha aumentado en los últimos años. Básicamente se configuran como instalaciones aisladas (híbridas diésel o fotovoltaica pura) sin conexión con otras redes eléctricas. Sus condiciones particulares (aislados) y lugares habituales de instalación (lejos de centros comerciales/industriales) requieren una tecnología autónoma y confiable. Factores diferentes pero relacionados afectan su desempeño y el suministro de energía; algunos de ellos son estrictamente técnicos, pero otros dependen de cuestiones externas como el recurso de energía solar y el consumo de energía y energía de los usuarios. El trabajo presentado se basa en la operación de campo de doce instalaciones fotovoltaicas colectivas que suministran electricidad a pueblos sin red ubicados en la provincia de Jujuy, Argentina. Cinco de ellos cuentan con generadores fotovoltaicos como única fuente de energía mientras que otros siete cuentan con el apoyo de grupos diésel. Se analiza la evolución de la demanda de carga, la productividad energética y el consumo de combustible. Además, también se discuten las estrategias de generación de energía (PV/diesel). Reflejos ► La demanda de energía en la electrificación rural fuera de la red aumenta a tasas razonables. ► El perfil de demanda de energía y el diseño del sistema afectan en gran medida el rendimiento de los sistemas fotovoltaicos puros y fotovoltaicos híbridos. ► Se pueden lograr grandes ahorros de combustible mediante la instalación de paneles fotovoltaicos combinados con generadores diésel. ► El monitoreo de los sistemas fotovoltaicos es una actividad útil para la planificación de la gestión.

Descripción

Abstract

This article analyses the long-term performance of collective off-grid photovoltaic (PV) systems in rural areas. The use of collective PV systems for the electrification of small medium-size villages in developing countries has increased in the recent years. They are basically set up as stand-alone installations (diesel hybrid or pure PV) with no connection with other electrical grids. Their particular conditions (isolated) and usual installation places (far from commercial/industrial centers) require an autonomous and reliable technology. Different but related factors affect their performance and the energy supply; some of them are strictly technical but others depend on external issues like the solar energy resource and users’ energy and power consumption. The work presented is based on field operation of twelve collective PV installations supplying the electricity to off-grid villages located in the province of Jujuy, Argentina. Five of them have PV generators as unique power source while other seven include the support of diesel groups. Load demand evolution, energy productivity and fuel consumption are analyzed. Besides, energy generation strategies (PV/diesel) are also discussed. Highlights ► Energy demand in off-grid rural electrification increases at reasonable rates. ► Energy demand profile and system design strongly affects pure PV and hybrid-PV systems performance. ► High fuel savings can be achieved by installing PV arrays combined with diesel generators. ► Monitoring PV systems is a helpful activity for management planning.

Palabras clave

Energía solar fotovoltaica, Híbrido, Electrificación rural

Keywords

Solar photovoltaics, Hybrid, Rural electrification

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Citación

Colecciones