Un equipo internacional ha realizado un análisis técnico y económico para evaluar si el despliegue de sistemas fotovoltaicos entre las vías del tren o cerca de ellas es una opción viable para aplicaciones rurales y ha descubierto que esta tipología de proyecto tan criticada puede ser no solo técnicamente viable, sino también comercialmente atractiva.
Las principales críticas a este planteamiento se refieren, en particular, a dos cuestiones primordiales que pueden afectar al rendimiento de los paneles solares: la fuerte suciedad y el fuerte estrés mecánico provocado por el paso de los trenes por encima de los módulos, dos factores que podrían reducir significativamente el ciclo de vida y el rendimiento del sistema.
Los científicos eran conscientes de estos riesgos y señalaron que, sin embargo, en Bangladesh las vías férreas suelen construirse sobre suelos aluviales blandos que, por lo general, atenúan la amplitud de las vibraciones creadas por el paso del material rodante.
Los científicos investigaron, en particular, la viabilidad de una minicentral fotovoltaica solar de red alimentada por contador neto situada cerca del lado cercano de la vía férrea en Bangladesh. Supusieron que un conjunto de 128 kW se desplegaría junto a la vía férrea en la región de Bonomala de Tongi, en Gazipur (Bangladesh), y que la distancia entre la vía férrea y el poste del sistema de estanterías portapaneles sería de 3-4 metros.
La zona circundante tiene cargas potenciales como un pozo de tubo profundo de 18,4 kW, dos máquinas de poca profundidad de 5 kW, una granja avícola de 35 KVA y una granja lechera de 50 KVA. «Además, el mercado de un pueblo está rodeado por más de cien familias», afirman los investigadores. «Por tanto, existe más de 100 KVA de demanda de carga».
Para el modelado, que tuvo en cuenta paneles solares, inversores, contadores, cables, requisitos de potencia, potencia de salida, estimación del coeficiente de rendimiento, datos meteorológicos de la zona seleccionada y optimización del ángulo de inclinación, los científicos utilizaron el software PVsyst.
«La central de 128 kW requiere 342 paneles solares colocados en dos o tres filas de sistemas de montaje junto a la vía férrea; por tanto, se necesita un total de 623 m2 de terreno ferroviario de propiedad estatal que se utilizaría tanto para el transporte como para la generación de energía renovable», explicaron. «Además, como las dimensiones del módulo son 1.755 mm x 1.038 mm x 35 mm, se necesita una superficie de 1,821 m2 para montar cada módulo».
Para el sistema fotovoltaico, el grupo asumió un ángulo de inclinación de 20,8 grados, una potencia de módulo de 375 W, tres inversores de cadena de 33 kW y una orientación sur. Su análisis también tuvo en cuenta una pérdida por suciedad del 1% en el conjunto, una pérdida por desajuste del 2% en los módulos, una pérdida por degradación inducida por la luz del 1% y otras fracciones de pérdida como la pérdida por desajuste de la cadena, la pérdida por degradación de los módulos y la pérdida en el cableado de CC. Los gastos de capital se estimaron en 124.688 dólares y los gastos de funcionamiento y mantenimiento en 4.748 dólares.
Los científicos descubrieron que el sistema tiene un coeficiente de rendimiento (PR) del 77,3% y un coste nivelado de la energía (LCOE) de 0,052 dólares. También descubrieron que su valor actual neto (VAN) y el tiempo de amortización son de 196.894 dólares y 8,4 años, respectivamente. «La instalación de centrales fotovoltaicas junto a la vía férrea podría ser una solución revolucionaria para las zonas rurales de Bangladesh, ya que suministraría energía fiable, asequible y limpia para mejorar las perspectivas de empleo, elevar el nivel de vida y reducir los efectos del cambio climático», concluyen.
Sus conclusiones figuran en el estudio «Techno-economic study of a photovoltaic power plant alongside the railway track for rural uses in Bangladesh» (Estudio tecnoeconómico de una central fotovoltaica junto a la vía férrea para usos rurales en Bangladesh), publicado en e-Prime – Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy. El grupo de investigación está formado por académicos de la Universidad de Dhaka (Bangladesh) y el Consejo de Investigación Científica e Industrial de Bangladesh (BCSIR), así como de la Universidad RMIT (Australia) y la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO).
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