26 mayo 2021

Refrigeración de paneles solares por agua para aprovechar mejor la energía solar fotovoltaica

Aitor Beldarrain Carrión

Refrigeración de paneles solares por agua para aprovechar mejor la energía solar fotovoltaica

En los últimos años la energía solar fotovoltaica ha experimentado un fuerte crecimiento posicionándose como la energía renovable con mayores expectativas de crecimiento a futuro. Se prevé que para el año 2030, en el sector eléctrico español, de una potencia total instalada de 161 GW, la energía solar fotovoltaica suponga 39 GW [1], triplicando los actuales 12 GW y continuando la tendencia al alza que se refleja en el siguiente gráfico:

Ilustración 1: Potencia instalada (MW) de energía solar fotovoltaica en el sistema eléctrico nacional. [2]

El crecimiento de la energía solar fotovoltaica

El principal motivo por el cual en la próxima década la tecnología de energía solar fotovoltaica dejará de ser una energía minoritaria para convertirse en una de las renovables más importantes dentro del mix energético es su competitividad, que ha mejorado mucho debido fundamentalmente a dos motivos: El aumento de la eficiencia y la reducción del precio que la entrada masiva de China como principal fabricante de paneles fotovoltaicos ha supuesto.

Dicha eficiencia, que en los ensayos de caracterización de los módulos ya alcanza valores en torno al 20% en los paneles de silicio cristalino, la tecnología que actualmente domina el mercado, ha mejorado de forma constante en los últimos años. Esto es en parte debido a las mejoras en los procesos de fabricación de las células de silicio, pero también en el desarrollo de paneles más avanzados que cuentan con innovaciones como la célula partida, la tecnología PERC, el MPP, etc.

Ilustración 2: Eficiencia récord en módulos fotovoltaicos. [3]

¿Por qué refrigerar los paneles?

Sin embargo, es prácticamente imposible que al usar energía solar fotovoltaica la operación de los paneles alcance tal eficiencia de conversión, ya que gran parte de la radiación solar incidente no es absorbida por los paneles para generar electricidad, sino que contribuye a calentarlos, disminuyendo con ello su eficiencia de conversión. Para mitigar este efecto negativo del aumento de temperatura, una de las últimas tendencias en el sector es tratar de refrigerar los paneles.

Se han propuesto diferentes técnicas de enfriamiento que usan aire, agua u otros fluidos caloportadores. Utilizando ventiladores, microcanales, rociadores y un largo etcétera de soluciones imaginativas que realmente consiguen mejoras significativas en la eficiencia del uso de la energía solar fotovoltaica.

Una de las técnicas que tiene una mayor aceptación es también una de las más sencillas a nivel conceptual. Se trata de incorporar en la parte superior de los paneles fotovoltaicos una serie de tubos que dejen caer una fina película de agua sobre estos y, en la parte inferior de los paneles, otra serie de canaletas que recojan el agua para poder filtrarla, acumularla en un depósito y poder utilizarla de nuevo en circuito cerrado, de manera que se minimice el consumo de agua. El sistema contaría con un control automático que mediría la temperatura del campo solar y enfriaría los paneles cuando sea necesario.

Respecto a cuánto podría un sistema como el mencionado contribuir a mejorar la eficiencia de una instalación de energía solar fotovoltaica, el fabricante francés Sunbooster asegura que su sistema puede aumentar la producción eléctrica de una instalación de un 8% a un 12% anual.

Ilustración 3: Principio de funcionamiento del sistema de Sunbooster [4]

Evidentemente, el aumento de rendimiento que un sistema de refrigeración genera tiene que evaluarse teniendo en cuenta tanto el coste de instalación como de operación que supone implementar esta tecnología, y a día de hoy son sistemas relativamente caros.

Sin embargo, todo indica que esta solución y otras similares tendrán cada vez más presencia en un sector de la energía solar fotovoltaica en constante evolución e innovación y del que se atisba un futuro como una, si no la más importante de todas las fuentes de energía renovable.

Pensando en esto, hemos desarrollado el Programa de Tecnología Solar Fotovoltaica en Soul Energy, pues es importante seguir formando profesionales que estén preparados para asumir estos retos. Ingresa en la web y síguenos en LinkedIn, Instagram y Facebook, para que te enteres de todos los programas de formación que estamos habilitando.

Referencias

[1] PNIEC. (2020). ESTUDIO AMBIENTAL ESTRATÉGICO PLAN NACIONAL INTEGRADO DE ENERGÍA Y CLIMA 2021-2030. 2021, mayo 22, de www.miteco.gob.es Recuperado de https://www.miteco.gob.es/images/es/eae_pniec_tcm30-506493.pdf

[2] REE. (2021). POTENCIA INSTALADA (MW) | SISTEMA ELÉCTRICO: Nacional. 2021, mayo 24, de www.ree.es Recuperado de https://www.ree.es/es/datos/generacion/potencia-instalada

[3] NREL. (2021). Champion Photovoltaic Module Efficiency Chart. 2021, mayo 24, de www.nrel.gov Recuperado de https://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/champion-module-efficiencies.20210511.pdf

[4] SUNBOOSTER. (2021). Champion Photovoltaic Module Efficiency Chart. 2021, mayo 24, de www.nrel.gov Recuperado de https://sunbooster.fr/

Generamos estrategias, ideas, tecnología y soluciones

Derechos de autor © 2019 Tecnatom S.A. Todos los derechos reservados