Un grupo de investigación conjunta entre Arabia Saudita y el Reino Unido ha realizado un experimento que dura un año, estudiando el efecto de la acumulación de polvo y el ángulo de inclinación en los módulos fotovoltaicos (PV) en un entorno del desierto.
Como se explica por Dr. Mansour Risehraniel principal autor del estudio, la novedad de esta investigación radica en el análisis combinado del polvo y la inclinación para optimizar la producción de energía:
Gedda se encuentra entre las peores áreas del mundo para la acumulación de suciedad, con características ambientales extremas: altas temperaturas, lluvias escasas, sequías y veinte llenos de polvo y arena.
El experimento proporcionó la instalación de siete parejas de módulos fotovoltaicos a inclinaciones de 0 °, 15, 25, 45 °, 60 °, 75 ° y 90 °. Cada pareja consistía en un panel limpio diariamente y uno quedaba para acumular polvo.
Los paneles policristalinos con potencia nominal de 10 W se montaron en postes de 150 cm de altura, con módulos limpios colocados a 80 cm del suelo y los sucios arriba. La distancia entre los pares de paneles inclinados fue de 120 cm. Sin embargo, los paneles inclinaban un 90 ° Presentaron problemas técnicos que excluyeron parcialmente su análisis.
Durante el año, las actuaciones se monitorearon minuto por minuto, mientras que un sistema de monitoreo de calidad del aire registró los niveles de partículas (PM) para correlacionar los eventos de polvo con variaciones de rendimiento. Se han analizado períodos de luz e intensa lluvias, tormentas de arena, acumulaciones largas y nubladas.
El ángulo de 25 ° garantiza un rendimiento óptimo
El estudio destacó que La acumulación de polvo reduce significativamente la producción de energíacon gotas de hasta 80.4% registradas en módulos inclinados a 0 ° después de 183 días sin lluvia. La precipitación ha jugado un papel crucial en la limpieza naturalmente de los paneles, especialmente aquellos con esquinas más inclinadas. Sin embargo, las lluvias de luz (menos de 1 mm por día) han empeorado la adhesión del polvo, causando una especie de «cementación» en los módulos inclinados a 0 °.
Entre todos, los paneles inclinaban un 25 Mostraron el mejor rendimiento durante todo el año, con una potencia promedio de 4.76 W y un rendimiento normal de 0.73. Los módulos inclinados a 0 °, 15, 45 °, 60 °, 75 ° y 90 ° Produjeron 0.5, 0.61, 0.65, 0.48, 0.37 y 0.23 respectivamente.
Durante los períodos secos, los paneles de 25 ° mantuvieron el rendimiento más alto (4.28 W), mientras que en los períodos de lluvia los módulos inclinados a 45 ° Registraron el valor más alto, con un promedio de 6.05 W.
El equipo subrayó la importancia de los factores ambientales como la lluvia, las tormentas de arena y la cobertura turbia para el rendimiento de los módulos fotovoltaicos. Al identificar el ángulo de inclinación óptimo y el análisis de las condiciones ambientales, el estudio proporciona pautas valiosas para mejorar la eficiencia y la duración de las instalaciones solares en contextos desérticos.
Los resultados se publicaron en el estudio titulado «Impacto del polvo y el ángulo de inclinación en el rendimiento fotovoltaico en un entorno del desierto» en la revista Energía solar. La investigación fue realizada por científicos de la Universidad de Taif, la Universidad King Abdulaziz y la Universidad de Southampton.