Permitir lo sucio, sale muy caro

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La suciedad que cubre los módulos fotovoltaicos con polvo, arena, hojas secas de árboles o nieve y que por lo tanto, reciben menos luz solar, sigue siendo un problema subestimado para los sistemas de energía solar.

Las soluciones especializadas ahora están disponibles en forma de revestimientos de vidrio antisuciedad, productos y sistemas de limpieza automatizados y manuales, y modelos para predecir las formas de usarlos de la manera más económica.

Pero comprender el problema aún está evolucionando, particularmente a medida que los sistemas fotovoltaicos se trasladan a nuevas regiones con diferentes condiciones climatológicas, y la tecnología sigue en proceso de depuración.

Un nuevo informe de la Tarea 13 de IEA-PVPS busca impulsar la comprensión de la suciedad un paso más allá, analizando detalladamente los mecanismos que causan la suciedad hasta el tamaño y la forma de las partículas individuales que se acumulan en la superficie del módulo y las condiciones circundantes que disminuyan o empeoren sus impactos.

El informe estima que, en 2018, la suciedad causó al menos una pérdida del tres por ciento al cuatro por ciento en la producción anual mundial de energía a partir de la energía fotovoltaica, lo que equivale a una pérdida de ingresos de más de tres mil millones de dólares. Y se espera que esto aumente a alrededor del cuatro al cinco por ciento este año, gracias a un aumento en las instalaciones fotovoltaicas en regiones altamente propensas a la suciedad, las presiones económicas y el hecho de que los módulos fotovoltaicos más eficientes sufrirán mayores pérdidas en su producción debido a ‘lo sucio’.

El informe muestra que la suciedad es un problema muy específico del sitio y que incluso diferentes áreas dentro de un solo sitio pueden experimentar condiciones muy diferentes. Esto lleva a los autores a poner énfasis en el monitoreo preciso de estos como parte clave de la solución.

“Una solución ideal debería poder instalarse con el menor mantenimiento posible y ser capaz de detectar suciedad heterogénea tanto a nivel de módulo como de sitio con alta precisión”, dijeron los científicos.

Mientras tanto, se necesita trabajo adicional para desarrollar modelos precisos para predecir los niveles de suciedad en un sitio determinado, y los esfuerzos actuales se limitan a un área muy pequeña o se basan solo en datos satelitales que son demasiado generalizados para brindar una representación precisa de las condiciones del sitio.

Observan un progreso alentador en la reducción de la suciedad, con soluciones tanto preventivas como correctivas ahora ampliamente disponibles, que incluyen recubrimientos antisuciedad y aspectos de diseño como un ángulo de inclinación optimizado, así como soluciones de limpieza cuidadosamente diseñadas para no dañar los módulos ni eliminar los recubrimientos mencionados anteriormente. Sin embargo, la mejor solución para cualquier proyecto dependerá de las condiciones del sitio y puede ser un cálculo económico delicado que haga hincapié en el monitoreo y la medición precisos.

Los autores también señalan avances alentadores tanto en modelos como en tecnologías para hacer frente a la carga de nieve en los módulos, a medida que las instalaciones solares se trasladan a más regiones afectadas por condiciones de nieve. Aquí señalan que se necesita más trabajo en componentes y diseños especializados para condiciones de nieve, con módulos sin marco, ángulos de inclinación más pronunciados, revestimientos para la nieve, módulos bifaciales y atención a las alturas de los arreglos para minimizar la acumulación de nieve en los bordes inferiores de los módulos, todo es prometedor, pero es cuestión de enfoques.

El informe no aborda las “fuentes antropogénicas, zoológicas o biológicas” de la suciedad, como la contaminación, los excrementos de pájaros o el crecimiento de musgo. Sin embargo, la conclusión para todos es similar, como se señala en el informe: “La suciedad fotovoltaica seguirá siendo un problema global, que se espera que se vea exacerbado por el cambio climático con el aumento de las temperaturas globales y las sequías posteriores”, dijeron los investigadores: “Se necesitan de manera crítica más avances en el modelado, la adaptación y la mitigación de la suciedad”.

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