El acceso solar es una forma popular de contabilizar el sombreado en los sistemas fotovoltaicos solares. Tradicionalmente, estas mediciones de la sombra se realizan in situ utilizando equipos especializados, pero un software moderno como Aurora permite a los usuarios generar lecturas de la sombra desde su oficina, sin tener que desplazarse al lugar.
Los porcentajes de acceso solar (o valores de acceso solar) se aplicaban habitualmente a los resultados de las simulaciones de rendimiento como factores de reducción lineal para tener en cuenta el efecto del sombreado en la producción de energía del sistema. Sin embargo, este enfoque tiene limitaciones inherentes, por lo que los motores de simulación modernos, como el de Aurora, proporcionan un motor integrado de simulación de irradiancia y rendimiento que modela con precisión el efecto del sombreado en la producción de energía del sistema.
Definición
El acceso solar se define como la energía solar incidente dado el sombreado, dividida por la energía solar incidente si no hubiera sombreado:
$$$mathrm{Solar,Acceso} = \frac{ E_\mathrm{shade} }{ E_\mathrm{no,sombra}} }$$
Cálculo
El cálculo del acceso solar para un lugar determinado incluye dos componentes: \( E_\mathrm{shade} \) y \( E_\mathrm{no\,sombra} \). Estos componentes se calculan determinando la posición del sol y, utilizando datos meteorológicos locales típicos, modelando la irradiancia incidente en el punto de interés. Si el lugar está a la sombra, la irradiancia se reducirá debido a que el lugar no recibe luz solar directa. Este cálculo se repite para cada hora del año y finalmente \( E_\mathrm{shade} \) se divide por \( E_\mathrm{no\,sombra} \) para obtener el valor de acceso solar.
Diferencias entre Aurora y Solmetric
Aunque esta definición de alto nivel del acceso solar es comúnmente aceptada, los detalles de los cálculos pueden diferir. Concretamente, el cálculo de Aurora del acceso solar difiere ligeramente del de Solmetric. Las diferencias son las siguientes:
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Solmetric anula incorrectamente el componente de luz difusa durante las horas en las que el lugar no recibe luz solar directa. Esto es incorrecto porque un lugar siempre recibirá luz difusa, incluso cuando haya sombra o cuando el sol esté detrás del plano del tejado. Este error se manifiesta en los tejados inclinados orientados al este o al oeste, donde el sol está "detrás" del plano del tejado durante una parte del día y, por lo tanto, Solmetric calcula el porcentaje de acceso solar como inferior al 100%, aunque no haya sombra en el lugar. En estos casos, Aurora devolverá un acceso solar del 100%, según la definición anterior.
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Solmetric utiliza un paso temporal de 15 minutos, mientras que Aurora utiliza un paso temporal de 1 hora. Dado que los datos meteorológicos utilizados por ambos se proporcionan cada hora y que la posición del sol dentro de una hora es bastante constante, esta diferencia debería ser pequeña.
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Aurora tiene en cuenta la irradiancia reflejada en el suelo, mientras que Solmetric ignora este componente de la irradiancia. Esta diferencia es más acusada en zonas con un albedo elevado, por ejemplo, en zonas con muchas nevadas.
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Aurora ajusta la cantidad de irradiancia difusa del cielo y reflejada en el suelo en función del lugar. Al tener en cuenta todos los objetos modelados en el sitio, Aurora produce una estimación más refinada para estos dos componentes de irradiancia que Solmetric.
Limitaciones
Aunque el acceso solar puede ser útil como cuantificación concisa del sombreado en un emplazamiento, tiene limitaciones inherentes que limitan su utilidad para su uso en simulaciones de rendimiento. Esto se debe a que el impacto del sombreado en la producción de energía del sistema puede ser muy poco lineal. Por ejemplo, si un módulo está a la sombra en un diseño de inversor de cadena, el módulo a la sombra también reducirá el rendimiento de los demás módulos de la cadena. Por el contrario, la producción de energía de una cadena que utilice microinversores u optimizadores de CC no se verá afectada por el sombreado en el mismo grado, aunque el acceso solar a través de la cadena en ambos casos sea el mismo.
El motor de simulación de Aurora supera estas limitaciones al integrar su motor de irradiancia con un motor de simulación de circuitos. Esto permite evaluar con precisión el impacto del sombreado en el rendimiento fotovoltaico.