Diseño e implementación de un sistema fotovoltaico híbrido y desarrollo de su regulador de carga aplicando instrumentación virtual

Abstract

La industria del mundo crece constantemente para atender las necesidades de las igualmente crecientes sociedades en las que operan, lo que se traduce en una alta demanda de energía por parte de las industrias. Dicho crecimiento de la demanda energética ha resultado en la búsqueda y diversificación de los medios para producirla, debido a que los medios tradicionales de producción han generado un impacto negativo sobre el medio ambiente, y en algunos casos como los hidrocarburos, son recursos no renovables que afrontan escasez inmediata para su uso en la industria. La energía solar fotovoltaica ha surgido como una solución a pequeña escala en el problema de abastecimiento a pequeñas demandas de energía en sectores alejados de los núcleos de consumo de energía, ya que puede ser solución al abastecimiento de energía lugares con un limitado alcance de las redes de suministro eléctrico, así como puede integrarse a las mismas para operar como sistema de respaldo en sitios con altas tasas de falla, aumentando la confiabilidad del suministro de energía. Las consideraciones descritas establecen la energía solar como un recurso particularmente útil ya que utiliza la luz del sol como fuente primaria de energía, cuya principal característica es la disponibilidad infinita de la misma, junto con el hecho de que es un tipo de energía que no genera ninguna clase de productos residuales. Aunque con el paso de los años se ha venido implementando con mayor frecuencia la energía solar en complemento con la red de suministro eléctrico, se podría considerar que la energía solar se encuentra en una etapa de desarrollo debido a que esta no se ha desarrollado a un punto que permita convertir en energía eléctrica la totalidad o la mayoría de la energía que incide sobre las superficies captadoras de luz solar, por lo que la barrera a superar es el desarrollar los materiales semiconductores apropiados que logren una alta eficiencia de conversión, mas no el potencial ni disponibilidad del recurso. Aun así, con los avances alcanzados hasta el momento, se ha logrado integrar la energía fotovoltaica a sistemas de generación distribuida de una manera relativamente exitosa, ya que en sitios apartados de los centros de distribución y que han adoptado esta tecnología, se ha logrado la conversión a sitios autosuficientes en la atención de la demanda energética de diferentes cargas dispuestas, por otra parte, en los sitios que están cercanos a los centros de distribución de energía eléctrica, el uso de sistemas fotovoltaicos ha permitido reducir costos en consumo de energía ya que se puede vender al operador de red la energía generada por el sistema fotovoltaico.