Resumen de Evaluation of performance and early degradation of a 180.8 KWP rooftop on a grid-connected photovoltaic system in a Colombian tropical region environment

Cinthia Audivet, Elena Romero, Jesús García, Ana Fonseca, Horacio Pinzón, Antonio J. Bula, Marco Sanjuan

• español

  El uso de recursos de energía renovable está creciendo, especialmente la energía solar fotovoltaica. Según IRENA, los sistemas solares fotovoltaicos son una de las tecnologías de generación de energía renovable más dinámicas. El mercado mundial de energía fotovoltaica ha crecido rápidamente entre 2000 y 2016, mostrando una tasa compuesta anual promedio de 44%, de 0.8 GW a 291 GW. En Colombia, las regiones con altos niveles de irradiación solar han sido identificadas como mercados emergentes en este tipo de energía. El plan del Gobierno es aumentar la participación de energías no convencionales en la matriz energética del 2% al 8% y 10%. Sin embargo, las incertidumbres asociadas con las tasas de degradación específicas de la tecnología y los sitios dificultan el cálculo de las eficiencias de generación de electricidad precisas y la predicción del rendimiento futuro y las tasas de degradación de materiales, y por lo tanto los modelos de negocios exhiben desviaciones considerables con respecto a las tasas de generación de electricidad reales. El objetivo de nuestro trabajo es estudiar el rendimiento y la degradación temprana de un techo de 180.8 kWp en un sistema fotovoltaico conectado a la red, instalado en Barranquilla, ciudad ubicada en el norte de Colombia. Se utilizaron dos métodos para evaluar el rendimiento y la degradación temprana: i) Estimación de la eficiencia de conversión solar y ii) inspección visual. El primer método incluye un análisis cruzado entre las condiciones climáticas, los niveles de irradiancia y la energía generada por los inversores aguas abajo. El segundo método consiste en inspecciones visuales periódicas de los módulos instalados para observar si hay alguno de los siguientes modos de degradación: decoloración, delaminación, corrosión de la barra colectora, grietas de la célula solar, rotura de vidrio, revestimiento antirreflectante y unión por soldadura.

• English

  The use of renewable energy such as photovoltaic is growing. According to IRENA, these systems are one of the most dynamic generation technologies. The global photovoltaic market has grown rapidly between 2000 and 2016 at an annual average compound rate of 44%, from 0.8 GW to 291 GW. In Colombia, regions with high solar irradiation levels have been identified as emerging markets. The Government's plan is to increase the share of non-conventional energies in the energy matrix from 2% to 8% - 10%. However, the uncertainties associated with technology and sites specific degradation rates make it difficult to calculate accurate electricity generation efficiencies and predicting future performance and material degradation rates, and thus business models exhibit considerable deviations related to the real electricity generation rates. This work studies the performance and early degradation of a 180.8 kWp rooftop on grid connected photovoltaic system, installed in Barranquilla, Colombia. Two methods were used: i) estimation of solar conversion efficiency, and ii) visual inspection. The first method includes a cross analysis of climatic conditions, irradiance levels, and the generated energy downstream the inverters. The second method consists of periodical visual inspections of installed modules to check: discoloration, delamination, busbar corrosion, cracking of solar cell, glass breakage, anti-reflection coating, and solder bond.