Uso del Sudoku para mejorar el rendimiento energético en sistemas fotovoltaicos bajo sombreado parcial

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Investigadores de la Universidad Tecnológica de Puducherry, en la India, han desarrollado un nuevo método para mejorar el rendimiento energético de los paneles fotovoltaicos que funcionan bajo sombreado parcial.

Utilizando una técnica similar al juego matemático sudoku, el sistema fotovoltaico se dispone en una configuración de módulos solares de nueve por nueve para aumentar la potencia máxima obtenida bajo diversos patrones de sombreado. La disposición tiene como objetivo producir corrientes casi iguales en cada fila. El patrón sigue la lógica de un rompecabezas de sudoku basado en números para estructurar el conjunto.

El método Four Pyramid Sudoku (FPS) está diseñado para distribuir uniformemente el sombreado en el conjunto fotovoltaico, al tiempo que mantiene las conexiones eléctricas que proporcionan una corriente equilibrada y máxima en cada fila.

Los investigadores compararon el FPS con técnicas de reconfiguración convencionales, como TCT, SDK, CMP y CDK, en múltiples escenarios de sombreado. Las simulaciones se realizaron utilizando MATLAB en un procesador de doble núcleo a 2,2 GHz con 8 GB de RAM.

El equipo de investigación afirmó que las simulaciones demostraron que el FPS podía alcanzar más fácilmente la potencia máxima que otras técnicas, ofreciendo precisión y eficacia.

«Además, el enfoque FPS demuestra su rentabilidad al lograr un ahorro anual potencial de 850 267 rupias (9182 dólares)», afirmaron los científicos. «Esto se debe principalmente a su mecanismo de reconfiguración estática, que elimina la necesidad de hardware de conmutación complejo o sistemas de control dinámico, lo que reduce los costes de implementación y mejora la viabilidad económica de los sistemas fotovoltaicos solares».

Los investigadores presentaron el enfoque en «Mitigating power loss in PV arrays using Four Pyramid Sudoku under Partial Shading» (Mitigación de la pérdida de potencia en matrices fotovoltaicas utilizando Four Pyramid Sudoku bajo sombreado parcial), publicado recientemente en la revista Ain Shams Engineering Journal.

Los investigadores tienen previsto incluir variables geográficas en el futuro. «Las condiciones geográficas influyen en los patrones de sombreado debido a los edificios, la vegetación y las características topográficas», afirmaron. «La estrategia de reconfiguración del FPS está diseñada para redistribuir el impacto del sombreado de manera uniforme, lo que garantiza la adaptabilidad en diferentes condiciones ambientales».

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