Desarrollos enfocados a resolver y construir.
Resultados de las investigaciones
El objetivo final de estos módulos, a nivel funcional, es que puedan ser independientes y que a su vez se integren en una propuesta integral que ofrezca las soluciones requeridas por los profesionales del diseño de plantas fotovoltáicas.
Todo el trabajo previsto ha sido desarrollado y testado de forma sistemática, tanto por el equipo de Genergia como por SOLIDA en calidad de consultora técnica especializada. Si bien la filosofía del equipo de Genergia consiste en seguir con mejoras y avances, desde el punto de vista de los objetivos técnicos marcados en la memoria presentada al CDTI para las herramientas y la usabilidad de las mismas, el resultado final es satisfactorio.
Los 3 módulos, Eléctrico, Sombras y Layout, son compatibles entre sí y están preparados para ser integrados en un entorno que a su vez funcionará con otras herramientas (fuera del proyecto PVDESK como es el caso de PVCivil).
Configuradores
Configuración Básica de Equipos de la planta fotovoltaica que te permite tener una primera propuesta de forma rápida y
genérica.
Configuración Avanzada del diseño de la Estructura añadiendo parámetros geométricos, eléctricos y de implantación.
Configurador Avanzado para el diseño de un Bloque de Potencia Eléctrico
Módulo Layout
Optimizar la configuración de plantas de energía renovable, garantizando un diseño válido para construcción y adaptado a las condiciones específicas del terreno.
Módulo Eléctrico
Crear un sistema completo que permita automatizar toda la fase de diseño de la ingeniería eléctrica de detalle, necesaria para la construcción de una planta fotovoltaica.
Módulo Sombras
Solventar las simplificaciones realizadas por los SW de referencia del mercado en el tratamiento del efecto de las sombras sobre la producción eléctrica de plantas FV utility-scale.
Computación cuántica
En colaboración con la UNIR, Genergia llevó a cabo un estudio que nos ha dado los primeros indicios de la manera en la cual la computación cuántica podría aplicarse a nuestros desarrollos.
DE LA ESTIMACIÓN AL LAYOUT REAL
Configuradores
Los tres configuradores tienen como objetivo habilitar la posibilidad de implantar el máximo número de estructuras fotovoltaicas en un terreno dado, seguida por un conjunto de herramientas que, basándose en estas configuraciones, realizarán la agrupación por bloques de potencia. Los layouts resultantes estarán adaptados a las condiciones específicas del terreno y diseñados con un enfoque de ingeniería de detalle que garantice su viabilidad constructiva.
ADAPTACIÓN AL TERRENO
Módulo Layout
El módulo de Layout ya está operativo. El nivel de resultados ofrecidos depende directamente de la calidad de la información con la que trabaje el ingeniero que utilice la herramienta y esta información depende en gran medida de los configuradores.
CRECIENTE COMPLEJIDAD DEL TERRENO
Módulo Sombras
El paquete sombras proporciona soluciones de alto valor para el sector fotovoltaico en las siguientes áreas:
Sombras Geométricas. Donde se describirá el impacto de las sombras (estructuras, obs-táculos, terreno etc.) en términos de superficie sombreada y submódulos afectados.Sombras Eléctricas. Donde se describirá la metodología para estimar la producción eléc-trica de strings y conjuntos de strings ante los diferentes escenarios de sombras geométricas y condiciones meteorológicas.
Sombras Anuales. Donde se calcularán resultados para un lapso temporal determinado, permitiendo al usuario tomar decisiones informadas en base a resultados ponderados, no instantáneos.
Back-tracking 3D. Donde se describirá una metodología de seguimiento solar que mejora al estándar del mercado, presentando un mejor comportamiento en topografías irregula-res.
LA IMPORTANCIA DEL DETALLE
Módulo Eléctrico
A partir del uso del módulo eléctrico, un ingeniero podrá conseguir generar la documentación necesaria para la construcción de una planta fotovoltaica:
- Posicionamiento Centro de Transformación:
- Layout compuesto por Bloques de Potencia y la ubicación del Centro de Transformación en el respectivo vial con su código asociado en formato dwg.
- Codificación Estructuras:
- Layout compuesto por estructuras codificadas en formato dwg.
- Agrupación Cajas/Inv. String:
- Layout con cajas/inv. string posicionados y codificados junto a las agrupaciones eléctricas definidas en formato dwg.
- Dimensionamiento de Zanjas:
- Ficheros Excel para cálculos eléctricos los datos de partida para funcionar adecuadamente.
- Fichero Json para conexión con Enrutado.
- Enrutado:
- Layout de canalizaciones eléctricas codificado en formato dwg.
- Excel con el listado de mediciones de los cableados en la planta.
- Cálculos Eléctricos:
- Memoria de Cálculos de Baja Tensión.
- Diagramas Unifilares:
- Diagramas unifilares en formato dwg.
- BoQ:
- Documento con las mediciones de los elementos deseados.
UN PASO MÁS ALLÁ
Computación Cuántica
Las plantas fotovoltaicas precisan de un numero de estructuras de adquisición de energía que deben distribuirse en una superficie determinada. Estas estructuras deben conectarse, agrupadas, a cajas de potencia con capacidades específicas. La distribución de las estructuras, junto con las cajas de conexión, en un plano en el que puede haber restricciones debido a la naturaleza de la superficie, es en si mismo un problema complejo de optimización.
La aplicación de la computación cuántica en este problema trae consigo una serie de implicaciones que han de ser valoradas. Si bien la formulación QUBO que se ha usado presenta resultados prometedores, se han de tener en cuenta las limitaciones actuales del hardware cuántico. La disponibilidad de hardware cuántico con suficiente capacidad para tratar problemas complejos puede suponer un obstáculo.
Se debe valorar qué partes del problema se pueden tratar de forma clásica en un pre o post proceso para reducir la complejidad del problema en su implementación cuántica. Además, se puede analizar de nuevo la formulación del problema para ver qué restricciones pueden obviarse o relajarse sin comprometer los resultados obtenidos, o incluyéndolas en un procesado clásico.
A medida que la tecnología cuántica avance, ganará aplicabilidad a nivel industrial. Adoptar esta tecnología en una etapa temprana puede ayudar a mejorar la eficiencia de los procesos, y con ello, la competitividad empresarial.