Sizing and energy management for Photovoltaic Pumping

Abstract

En las últimas décadas, la energía fotovoltaica se ha convertido en una fuente eficaz de energía para la producción de la electricidad, que se utilizará en sitios aislados o será inyecta en la red. En zonas aisladas, las instalaciones fotovoltaicas se han utilizado para el bombeo de agua para la agricultura o para fines humanos, debido a su facilidad de instalar y su bajo coste de mantenimiento después de la instalación. Sin embargo, la variabilidad inherente exige elegir cuidadosamente el tamaño de la instalación y proporcionar un algoritmo de gestión de la energía. Por lo tanto, esta tesis se centra en el cálculo del tamaño y la gestión energética de una instalación fotovoltaica autónoma destinada al bombeo de agua para irrigación en un lugar aislado. Normalmente, este tipo de instalaciones se utiliza ampliamente en las regiones áridas y semi-áridas como el Magreb y el Sur de Europa, donde existe una importante disponibilidad de radiación solar. Se requiere el funcionamiento correcto de estas plantas para satisfacer la demanda de agua, optimizar el uso de la energía fotovoltaica y para extender el tiempo de vida de los componentes. Estos objetivos pueden asegurarse por un buen dimensionamiento de los componentes y una gestión óptima de la energía, que representan las dos partes principales de la tesis. De hecho, la primera parte de esta tesis trata del dimensionamiento de los componentes de la instalación de riego fotovoltaico, es decir, los paneles fotovoltaicos y el banco de baterías. Por lo tanto, un algoritmo para el dimensionamiento óptimo de los componentes de la instalación se ha establecido, con base en las necesidades de agua de los cultivos, las características climáticas del sitio y las restricciones de los componentes. Para esto, fue necesario seleccionar algunos modelos de los componentes de la instalación, que han sido validados experimentalmente. Además, se han estudiado algunas técnicas relacionadas con la extracción máxima de energía fotovoltaica. Entonces, el algoritmo de dimensionamiento ha sido validado con datos medidos de la zona objetivo (Medjez El Beb, al norte de Túnez).