Retos en la caracterización de la tecnología fotovoltaica bifacial en el Perú

En el Perú, la energía solar presenta un enorme potencial gracias a la diversidad climática del país. Sin embargo, la implementación actual de tecnologías fotovoltaicas bifaciales de alta eficiencia, superiores al 23 %, aún enfrenta limitaciones debido a la falta de datos experimentales en condiciones locales. Factores como la reflectancia del suelo, la heterogeneidad de la irradiancia en la parte trasera de los módulos y las variaciones climáticas hacen compleja su caracterización y reducen la confiabilidad de las proyecciones de generación energética.El problema central que aborda esta investigación es la escasa información sobre el comportamiento de los sistemas bifaciales en terrenos complejos como los de Arequipa y Juliaca, donde las condiciones de alta irradiancia, temperatura variable y suelos con diferentes características de albedo plantean retos técnicos significativos. Asimismo, los módulos de alta eficiencia presentan capacitancias interna elevadas, lo que limita el uso de trazadores de curvas comerciales para una medición precisa de sus parámetros eléctricos.Al desarrollar modelos predictivos basados en datos experimentales locales e implementar herramientas de caracterización adaptadas, será posible optimizar el rendimiento energético de los sistemas bifaciales de alta eficiencia en el Perú. Para ello, la metodología a emplear será de carácter cuantitativo y experimental, con la instalación de sistemas de monitoreo en campo que registrarán variables como irradiancia, albedo, temperatura y potencia generada. Estos datos permitirán validar modelos predictivos y servirán como base para la optimización de configuraciones.El estudio tiene como objetivo general implementar, caracterizar y optimizar sistemas fotovoltaicos bifaciales de alta eficiencia en condiciones reales de operación en el Perú. De manera específica, se instalarán sistemas bifaciales en Arequipa y Juliaca; se desarrollarán modelos que integren factores locales como albedo, geometría de instalación y clima; se diseñará y validará un trazador de curvas portátil basado en el método de capacitancia para caracterizar módulos avanzados hasta alcanzar un TRL 5; y se formarán recursos humanos especializados mediante tesis de maestría y doctorado. Los resultados esperados de este proyecto se centra en la implementación de un sistema de medición que caracteriza un módulo fotovoltaico bifacial en condiciones de operación. Con ello, se consolidará una base científica y tecnológica que respalde la planificación de nuevos proyectos solares en el país.El impacto de la investigación será tecnológico al desarrollar un trazador de curva corriente voltaje que permita caracterizar los modulos bifaciales de alta eficiencia que tiene carga capacitiva. En el ámbito bibliográfico y académico, se generará producción científica mediante tesis de pos grado, publicaciones en revistas indexadas y ponencias en congresos internacionales, consolidando en la investigación aplicada de tecnologías fotovoltaicas de alta eficiencia.

Desarrollar e implementar soluciones tecnológicas avanzadas para el estudio, diseño y optimización de sistemas fotovoltaicos bifaciales de alta eficiencia en las localidades de Juliaca y Arequipa.

1. Diseño y puesta en marcha de sistemas fotovoltaicos bifaciales tecnologías de alta eficiencia en las localidades de Juliaca y Arequipa. 2. Caracterización experimental y modelamiento de sistemas fotovoltaicos bifaciales, integrando parámetros de albedo, bifacialidad y rendimiento energético bajo diferentes configuraciones y condiciones ambientales. 3. Diseño y desarrollo de un trazador de curvas para módulos fotovoltaicos bifaciales de alta eficiencia, optimizando su precisión y adaptabilidad a mediciones en campo.

Con el financiamiento se espera implementar y monitorear sistemas fotovoltaicos bifaciales de alta eficiencia en Arequipa y Juliaca, generando datos experimentales confiables bajo condiciones climáticas reales. A partir de esta información se desarrollarán y validarán modelos predictivos que integren parámetros locales como albedo, geometría de instalación y variabilidad de la irradiancia, con el fin de optimizar el diseño y operación de futuras instalaciones. Asimismo, se diseñará y validará en campo un trazador de curvas I-V portátil, capaz de caracterizar módulos bifaciales avanzados hasta alcanzar un TRL 5, complementado con la implementación de un sistema de medición adaptado a condiciones reales de operación. El proyecto también consolidará la formación de recursos humanos especializados a nivel de maestría y doctorado, fortaleciendo la masa crítica de investigadores en el área. Un resultado clave será el fortalecimiento de la colaboración entre la PUCP, la UNSA y la UNAJ, articulando capacidades académicas y de infraestructura en distintas regiones del país, lo que potenciará la investigación conjunta, la formación de talento y la transferencia de conocimiento hacia proyectos solares de gran escala. Finalmente, se generarán publicaciones científicas, ponencias en eventos nacionales e internacionales y herramientas tecnológicas que apoyarán la planificación de proyectos solares en el Perú.

En el ámbito tecnológico, se alcanzará un impacto directo con el desarrollo e implementación de un sistema de medición adaptado a condiciones reales de operación en exteriores, logrando caracterizar módulos bifaciales avanzados hasta un TRL 5. Finalmente, en el ámbito bibliográfico y académico, se generará producción científica mediante tesis de posgrado, publicaciones en revistas indexadas y ponencias en congresos nacionales e internacionales, consolidando la visibilidad del Perú en la investigación aplicada de tecnologías fotovoltaicas de alta eficiencia.

Investigacion aplicada

Multidisciplinario

CO-FINANCIADO

AREQUIPA - AREQUIPA - AREQUIPA | LIMA - LIMA - SAN MIGUEL | PUNO - SAN ROMAN - JULIACA

• 14 — Ciencias e ingeniería de los materiales

Ingeniería, Tecnología - Ingeniería ambiental - Ingeniería del Petróleo, (combustibles, aceites), Energía, Combustibles

UNIVERSIDAD DE JAEN