Todo lo que un asesor técnico quiere saber sobre el RaZON+

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Publicado: jueves, 11 de enero de 2018 Me llamo Patricia Darez y soy directora de 350renewables, una consultora especializada en el asesoramiento técnico y comercial de inversores, promotores y comercializadores de proyectos de energías renovables desde sus etapas iniciales hasta la puesta en funcionamiento. Actualmente, nuestras oficinas centrales se sitúan en Chile, dado que contamos con una sólida presencia en el mercado latinoamericano. A continuación se recoge la entrevista que realicé hace poco a Marc Korevaar, físico de Kipp & Zonen, sobr

Felicidades por el nuevo producto. Aunque todavía no he tenido la oportunidad de probarlo sobre el terreno, que su nombre aluda a la «razón» ya me gusta. ¿Podría presentarnos el sistema RaZON+ y hablarnos un poco de su funcionamiento?

El RaZON+ es un sistema de seguimiento solar TODO EN UNO diseñado y desarrollado específicamente por un equipo especializado de Kipp & Zonen. Además de por su significado en español, también hemos elegido este nombre porque «ZON» significa «sol» en neerlandés.

Este sistema permite obtener los tres componentes de la radiación solar: la radiación directa, difusa y global. Mientras que la radiación directa y la radiación difusa se miden, la radiación global se calcula. Para ello, se utiliza la información sobre el tiempo y la ubicación obtenida por el receptor GPS integrado. El microcontrolador incorporado realiza los cálculos y registra los datos. También permite la comunicación a través de Ethernet y RS-485 de cuatro hilos, o WiFi opcional.

El RaZON+ es más resistente a la suciedad que los sistemas tradicionales, fundamentalmente por el diseño del propio pirheliómetro PH1. El pirheliómetro PH1 y el piranómetro PR1 son instrumentos inteligentes de respuesta rápida que permiten realizar el seguimiento de los cambios tan dinámicos de los niveles de irradiancia. Sin embargo, también existe la posibilidad de obtener un rendimiento todavía mayor con el pirheliómetro de alta gama SHP1 y un piranómetro estándar secundario SMP10 (con un kit de adaptador).

A veces se constata una diferencia entre las mediciones previas a la construcción y las mediciones operativas. ¿Para qué tipo de clientes y en qué situaciones recomendaría el uso del sistema RaZON+?

Nosotros recomendamos utilizar el RaZON+ como una solución precisa y rentable para aplicaciones meteorológicas y de energía solar. En el ámbito de la energía solar, tenemos prevista su integración tanto en centros operativos como de prospección, donde su mantenimiento reducido y su facilidad de uso serán una ventaja añadida. Además, en el caso de la prospección, la posible ausencia de una infraestructura de registro de datos no supondría ningún problema para el RaZON+, puesto que está equipado con un almacenamiento de información integrado que no necesita instalaciones adicionales.

Por otro lado, el RaZON+ permite obtener los tres componentes de la radiación solar, con lo que el cliente puede determinar el mejor ángulo de instalación de sus paneles en función del estado típico del cielo: cuando está nublado y solo se produce una radiación difusa, la instalación de los paneles en horizontal resultará óptima; con cielos despejados, lo ideal será la instalación normal de los paneles directamente orientados hacia el sol.

En el caso de los centros operativos, resulta interesante la opción de conectar el RaZON+ directamente al sistema SCADA, tanto a través de un puerto Modbus® RS-485 como Ethernet. Una entrada Modbus® auxiliar permite la conexión de piranómetros de medición del plano de incidencia, sensores de temperatura de paneles fotovoltaicos y estaciones meteorológicas integradas compatibles.

Me gusta la idea de un sistema que se comercializa con un sistema de registro de datos integrado. Si esta prestación es lo suficientemente flexible y satisface los requisitos del cliente, es una forma muy eficaz de minimizar los problemas de interconexión dentro del sistema (¡y que a menudo pueden requerir mucho más tiempo del presupuestado!). ¿Cuáles son las principales mejoras en comparación con un enfoque de medición «más tradicional»?

La mejora principal es una conectividad sencilla durante la instalación y el funcionamiento. En el caso de la instalación, se necesitan menos cables: tan solo un cable de datos serie y un cable de alimentación de 24 V CC. En cuanto al funcionamiento, la mejora radica en el acceso remoto al sistema para la comprobación de los datos y el estado. En versiones futuras del sistema, también se contempla la posibilidad de lograr una interacción más sofisticada entre los instrumentos inteligentes y este seguidor solar inteligente. 

Patricia Darez inspecciona los módulos y los patrones de suciedad en el desierto de Atacama

¿Existe algún inconveniente?

Un inconveniente podría ser el cambio de una infraestructura antigua —con señales analógicas y un sistema de registro de datos independiente— a una infraestructura nueva completamente digital.

En el desierto de Atacama, a menudo trabajamos con estaciones que no reciben un mantenimiento periódico debido a su ubicación remota. ¿Cómo se garantiza la reducción al mínimo de la suciedad con este sistema y cuánto mantenimiento se necesita?

El diseño exclusivo del pirheliómetro PH1 carece de ventanilla frontal para el tubo colimador e incorpora un difusor delante del sensor de radiación de termopila. Esto reduce la sensibilidad a la suciedad tal y como demuestran los ensayos. Asimismo, para permitir la limpieza del difusor, el conjunto del detector se desmonta fácilmente del tubo colimador sin necesidad de utilizar herramientas.

Dado que el piranómetro PR1 con sombra no detecta los rayos solares directos y mide la luz difusa desde todas las direcciones, es menos susceptible a que las partículas de suciedad bloqueen una parte de la luz que atraviesa la cúpula. El PR1 incorpora un difusor y un sensor de termopila similares a los del PH1.

Tampoco es necesario sustituir el desecante, puesto que ambos instrumentos son herméticos. Así, el intervalo de mantenimiento previsto es mucho mayor que con los sistemas tradicionales.

Uno de los principales aspectos que deben considerarse para las mediciones es la calidad de los datos y las incertidumbres asociadas a las propias mediciones. Los asesores técnicos como nosotros (o, incluso, los departamentos técnicos de las empresas) a menudo tenemos claro cuáles son los mejores métodos de medición. Sin embargo, la realidad empresarial cotidiana es que resulta difícil justificar una inversión si esta no refleja una reducción de la incertidumbre que aumente el valor del proyecto. ¿Qué tipo de estudios han realizado para facilitar la toma de este tipo de decisiones?

Uno de los principales motivos por los que el RaZON+ puede resultar interesante es que ofrece una forma muy sencilla y rentable de obtener mediciones de buena calidad. Además, el sistema proporciona información sobre la posición del sol útil para otras aplicaciones, como para el control de los seguidores de paneles fotovoltaicos o concentradores solares, con el consiguiente potencial de ahorro de costes.

También hemos introducido nuestra aplicación móvil Suncertainty, capaz de calcular la incertidumbre de las mediciones de la irradiancia global por parte de los distintos piranómetros de Kipp & Zonen bajo condiciones de medición diversas. Entre ellos se incluye el sistema RaZON+ y, como se puede comprobar, gracias al cálculo global a partir de la medición directa y difusa, el error direccional es mucho menor. Y esto reduce la incertidumbre en condiciones de cielos despejados cuando el sol está más cerca del horizonte. La aplicación Suncertainty demuestra que el sistema RaZON+ puede reducir la incertidumbre del conjunto de la cadena de medición solar.

La aplicación Suncertainty puede descargarse gratis en la App Store y Google Play.

 

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