Los sistemas de energía solar con paneles solares de doble cara bifacial, que recogen la luz solar de dos lados en lugar de uno, y la tecnología de seguimiento de un solo eje que inclina los paneles para que puedan seguir al sol son los más rentables hasta la fecha, los investigadores informan el 3 de junio en la revista julio . Determinaron que esta combinación de tecnologías produce casi un 35% más de energía, en promedio, que los sistemas fotovoltaicos de un solo panel inmóviles, al tiempo que reduce el costo de la electricidad en un promedio del 16%.
"Los resultados son estables, incluso cuando se tienen en cuenta los cambios en las condiciones climáticas y en los costos de los paneles solares y los otros componentes del sistema fotovoltaico, en un rango bastante amplio", dice el primer autor Carlos Rodríguez-Gallegos, uninvestigador en el Instituto de Investigación de Energía Solar de Singapur, patrocinado por la Universidad Nacional de Singapur, "Esto significa que invertir en sistemas bifaciales y de seguimiento debería ser una apuesta segura para el futuro previsible".
Los esfuerzos de investigación tienden a enfocarse en aumentar aún más la producción de energía de los sistemas de energía solar al mejorar la eficiencia de las células solares, pero el rendimiento de energía por panel también se puede aumentar de otras maneras. Los paneles solares de doble cara, por ejemplo, producen más energía por unidadárea que sus contrapartes estándar y puede funcionar en ubicaciones similares, incluidos los tejados.Este estilo de panel solar, así como la tecnología de seguimiento que permite que cada panel capture más luz al inclinarse en línea con el sol durante todo el día, podría mejorar significativamente la energíarendimiento de las células solares incluso sin mayores avances en las capacidades de las propias células. Sin embargo, las contribuciones combinadas de estas tecnologías recientes no se han explorado por completo.
Para identificar las ventajas económicas globales asociadas con el uso de una variedad de tecnologías fotovoltaicas emparejadas, Rodríguez-Gallegos y sus colegas utilizaron por primera vez datos del Sistema de Energía Radiante de la Nube y la Tierra CERES de la NASA para medir la radiación total que llega al suelo cada unoLos investigadores adaptaron aún más estos datos para tener en cuenta la influencia de la posición del sol en la cantidad de radiación que puede recibir un panel solar en función de su orientación, y luego calcularon el costo neto promedio de generar electricidad a través de un sistema fotovoltaico a lo largo de su vida útil.Se centraron en grandes granjas fotovoltaicas compuestas de miles de módulos en lugar de sistemas fotovoltaicos más pequeños, que generalmente incluyen costos asociados más altos por módulo. El equipo validó su modelo utilizando valores medidos de configuraciones experimentales proporcionadas por tres institutos e incorporó parámetros meteorológicos adicionales para realizar un trabajo mundial.análisis.
El modelo sugiere que los paneles solares de doble cara combinados con la tecnología de seguimiento de un solo eje son más rentables en casi cualquier lugar del planeta, aunque los seguidores de doble eje, que siguen la trayectoria del sol con mayor precisión pero son más caros que los de un solo ejeLos seguidores de ejes son un sustituto más favorable en las latitudes cercanas a los polos, pero a pesar de los claros beneficios de esta tecnología, Rodríguez-Gallegos no espera que este estilo de sistema fotovoltaico se convierta en el nuevo estándar de la noche a la mañana.
"El mercado de la energía fotovoltaica es tradicionalmente conservador", dice. "Cada vez más pruebas apuntan a que la tecnología bifacial y de rastreo es confiable, y vemos que cada vez más se adopta en el campo. Aún así, las transiciones toman tiempo y tiempo"tendrá que mostrar si las ventajas que vemos son lo suficientemente atractivas para que los instaladores hagan el cambio "
Si bien este trabajo considera las células solares estándar basadas en silicio, Rodríguez-Gallegos y sus colegas planean analizar el potencial de los sistemas de seguimiento combinados con materiales solares caros y de alta gama con mayores eficiencias llamadas tecnologías en tándem, queactualmente se limitan a aplicaciones fotovoltaicas y espaciales de concentradores de servicio pesado.
"Mientras continúen las investigaciones, se espera que los costos de fabricación de estos materiales sigan disminuyendo, y se pueda llegar a un punto en el tiempo cuando se vuelvan económicamente competitivos y usted pueda verlos en su techo", dice Rodríguez-Gallegos: "Nuestro objetivo es estar un paso por delante de este futuro potencial para que nuestra investigación pueda usarse como guía para científicos, fabricantes, instaladores e inversores".
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