Estimación de la radiación solar diaria y ángulos de inclinación óptimos para Lambayeque (Perú) utilizando el modelo de Hargreaves-Samani

Abstract

La ciudad de Lambayeque es una ciudad con mucho potencial solar, pero no se dispone de información relevante para la instalación de sistema fotovoltaicos. En el presente trabajo se aplica el modelo propuesto por Hargreaves Samani para estimar la irradiación solar diaria en la Ciudad de Lambayeque (6°42’S, 79°54’O) y se determina el ángulo óptimo para captar la mayor radiación solar. Se eligió el modelo de HS en razón de su simplicidad. Este modelo determina la radiación solar incidente en función de la diferencia de temperaturas máxima y mínima registradas y de una constante de ajuste. Para los datos de temperaturas máxima y mínima diarios se usaron datos proporcionados por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú SENAMHI, mientras que los valores promedios mensuales de radiación se obtuvieron de datos proporcionados por la NASA. Luego, mediante un ajuste por mínimos cuadrados se obtuvo la constante de ajuste en el modelo de Hargreaves-Samani. En base a esto se pudo calcular la radiación diaria. Finalmente, se obtuvieron los valores de inclinación óptimos a partir de las expresiones generales de astronomía solar para la ubicación en estudio. El valor promedio de irradiación solar global obtenidos a partir del procedimiento descrito fue de 5.38 kWh/m2, proporcionado una energía total anual de 1.96 MWh/m2 con mayor radiación durante los meses de Diciembre – Febrero. En base a esto se concluye que la Ciudad de Lambayeque posee una alta rentabilidad en aplicaciones de radiación solar, de acuerdo a OLADE (1982) el cual indica que radiaciones superiores a 5 kWh/m2 son muy rentables. Se recomienda un ángulo de inclinación de 10°, con el cual se obtiene una ganancia de 2.5%.  Estos resultados se aplicarán a la simulación de sistemas fotovoltaicos instalados en la localidad de Lambayeque, Perú.