Evaluación del rendimiento del sistema de paneles solares para disminuir la huella de carbono de una empresa de residuos sólidos

Abstract

En el presente estudio se evaluó el rendimiento de un sistema de paneles solares (SPS) autónomo de 540 W, para determinar, por medio de una comparación de escenarios con dos niveles de eficiencia distintos, la posibilidad de reducir aún más la huella de carbono de una empresa de manejo de residuos sólidos, a través del análisis de ciclo de vida del sistema fotovoltaico. Esta evaluación se llevó a cabo durante 28 días, donde se midieron los valores de irradiancia, temperatura ambiente y humedad relativa, simultáneamente con los valores de intensidad de corriente y voltaje generado por el sistema durante cada hora, ocho veces por día, en dos ángulos de inclinación distintos (11° y 21°). De ello, se obtuvo que el rendimiento de mejor performance durante el período de estudio, de acuerdo a los factores ambientales de la zona, se dio con un ángulo de inclinación de 11°. Sumado a ello, en el cálculo del potencial de mitigación de CO2-eq, se analizaron dos escenarios con distintos coeficientes de rendimiento (PR), uno de ellos utilizando el valor real calculado (0.34) y el otro con un PR de 0.80 (normalmente utilizado en estimaciones de producción energética para sistemas fotovoltaicos ubicados en el suelo). De esta forma se pudieron determinar las métricas del SPS: tiempo de retorno de la inversión (EPBT) y rendimiento energético de la inversión (EROI). Finalmente, las emisiones de Carbono estimadas por ahorrar durante el ciclo de vida del SPS fueron de 2.0 tCO2-eq para un PR de 0.34 y de 8.2 tCO2-eq para un PR de 0.8.

In this study, the performance of a 540 W autonomous solar panel system (SPS) was evaluated to determine, through a comparison of scenarios with two different levels of efficiency, the possibility of further reducing the carbon footprint of a solid waste management company, through the life cycle analysis of the photovoltaic system. This evaluation was carried out for 28 days, where the values of irradiance, ambient temperature and relative humidity were measured, simultaneously with the values of current intensity and voltage generated by the system during each hour, eight times a day, at two angles. different inclination (11 ° and 21 °). From this, it was obtained that the best performance during the study period, according to the environmental factors of the area, occurred with an inclination angle of 11 °. In addition, in the calculation of the CO2-eq mitigation potential, two scenarios with different Performance Ratio (PR) were analyzed, one of them using the calculated real value (0.34) and the other with a PR of 0.80 (normally used in energy production estimates for photovoltaic systems located on the ground). In this way, the SPS metrics could be determined: Energy Payback Time (EPBT) and Energy Return on Investment (EROI). Finally, the Carbon emissions estimated to be saved during the life cycle of the SPS were 2.0 tCO2-eq for a PR of 0.34 and 8.2 tCO2-eq for a PR of 0.8.