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Aumento de la producción de energía solar con sistemas fotovoltaicos bi-faciales

Aumento de la producción de energía solar con sistemas fotovoltaicos bi-faciales

[Imagen: Productos Florian Solar]

Los resultados de una vista previa reciente obtenida de una matriz bi-facial "BiSoN" en Alemania han encontrado ganancias de rendimiento impresionantes en comparación con los módulos estándar, pero ¿qué son los módulos bi-faciales y qué tan efectivos son realmente?

La matriz bi-facial alemana fue probada por ISC Konstanz, un instituto de investigación con sede en el suroeste de Alemania. Las pruebas se realizaron en un sistema bifacial de 4,4 kilovatios en la isla de Reichenau, en el lago de Constanza. El equipo de investigación descubrió que, durante el primer mes de exposición, el rendimiento promedio del sistema fue un 120 por ciento más alto que el de una matriz estándar a 7 kilómetros de distancia. Dado que esto fue solo una vista previa, no puede considerarse una prueba real, particularmente porque las características de los dos sistemas no son idénticas en términos de ubicación, configuración, potencia, etc. Sin embargo, la vista previa es significativa como la primera indicación confiable de la capacidad de producción real de los módulos fotovoltaicos bi-faciales.

La matriz BiSoN fue fabricada por una empresa italiana llamada MegaCell, aunque la tecnología en sí fue desarrollada por ISC Konstanz. MegaCell fabrica sus módulos bajo licencia, pero se ha convertido en uno de los pioneros de la tecnología bifacial desde que se otorgó la licencia a la empresa por primera vez en 2014. Actualmente también está construyendo una planta de 2,5 megavatios pico (MWp) en Chile, que puede convertirse en la matriz bifacial más grande del mundo.

Los módulos bi-faciales son módulos que pueden generar electricidad desde ambos lados, el frente y la parte posterior, ya que están diseñados para permitir que la luz ingrese desde ambos lados del módulo. Mientras que la superficie trasera de un módulo convencional está cubierta con un contacto de aluminio reflectante, la de un módulo bifacial incorpora una rejilla de "dedo" que deja pasar la luz solar. Luego puede reflejarse en una superficie (el efecto "albedo"), ya sea en el suelo o, por ejemplo, en un techo, y volver a la superficie posterior del módulo. Esto significa que el material de silicio utilizado en los módulos bifaciales debe ser de alta calidad, de modo que las cargas eléctricas cerca de la superficie posterior del módulo puedan contribuir a la generación de energía a medida que se mueven hacia el "emisor" en la superficie frontal. Los encapsulantes transparentes, generalmente de vidrio, también deben colocarse en ambos lados.

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Según el Dr. Shinya Obara, profesor del Instituto de Tecnología de Kitami, los módulos fotovoltaicos instalados en posición vertical pueden tener dos picos, uno por la mañana y otro por la tarde. Este efecto se mejora si la mitad de los módulos de una matriz se inclinan hacia el este y la otra mitad hacia el oeste. Sin embargo, en tal posición son mucho más efectivos instalados con un ángulo de inclinación de alrededor de 30 grados, mirando de este a oeste. También pueden instalarse sobre superficies con un alto grado de reflectividad (albedo) y esta podría ser la posición óptima.

Las pruebas realizadas por la empresa israelí BSolar han descubierto que las superficies de hormigón blanco funcionan mejor porque su albedo puede ser de hasta un 80 a 90 por ciento, en comparación con el hormigón o la grava normales. Otra prueba realizada en la ciudad de Kitami, Hokkaido, Japón, ha logrado resultados similares durante el invierno, desde el suelo nevado. La distancia entre los módulos y la superficie reflectante también es importante porque la cantidad de luz de albedo que incide en la parte posterior de los módulos está directamente relacionada con la altura y la inclinación del módulo sobre la superficie. Los módulos colocados demasiado bajos pueden sufrir sombreado automático en el que se bloquea la luz de albedo disponible.

Los módulos bi-faciales también son ideales para situaciones de construcción fotovoltaica integrada (BIPV) en las que se pueden utilizar como parte de una barrera de ruido, incluida en fachadas o como parte de la azotea o cercas convencionales.

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