Un grupo de investigación dirigido por la Universidad de Calabria (Italia) ha investigado el impacto del albedo en la generación de energía fotovoltaica en tejados y ha descubierto que la reflexión de la radiación de salida desde las superficies de los paneles solares hacia la parte posterior de los módulos adyacentes desempeña un papel importante en el aumento del rendimiento de la electricidad solar.
«El estudio actual explora el rendimiento de los paneles solares monofaciales y bifaciales en diversas tipologías de tejado con patrones de instalación y albedos variables. En este sentido, la comparación ayudará a comprender cómo afecta el albedo del tejado a la producción anual de energía, la forma más adecuada de instalar los paneles solares en el tejado y la distinción entre paneles solares monofaciales y bifaciales», afirman los científicos. «La evaluación se basa específicamente en un conjunto de 160 simulaciones».
Utilizando dos estudios de caso de Italia -uno del sur y otro del norte del país-, el equipo centró su trabajo en los diferentes impactos del albedo en diversos patrones de instalación.
Todas las simulaciones se realizaron en un tejado de 10 m x 10 m, con una superficie total de 100 m². Se eligió Milán para las simulaciones del norte de Italia, con una temperatura media anual de 13,5 ºC, una irradiación global anual de 1.317 kWh/m2 y una inclinación de 39°, mientras que Cosenza se tomó como caso de estudio del sur, con una temperatura media anual de 17,7 C, una irradiación global anual de 1.635 kWh/m2 y una inclinación de 33°.
Los experimentos incluyeron dos tamaños de sistemas fotovoltaicos (1 m x 1,5 m o 1 m x 2 m) que cubrían el 10%, el 20%, el 30%, el 40% o el 50% del tejado. Se consideraron dos tipos de paneles fotovoltaicos: un panel monocristalino bifacial con una eficiencia del 20% o un panel monocristalino monofacial con una eficiencia del 20%. Los albedos considerados fueron del 20%, 40%, 60% y 80%, lo que representa distintos tipos de materiales de tejado.
«En la superficie limitada de un tejado, al aumentar el número de módulos fotovoltaicos, la producción anual de energía puede aumentar hasta un cierto valor, y después podría disminuir debido a la mayor frecuencia de sombras de los paneles solares sobre la superficie de otros paneles solares», subrayaron los científicos. «En este estudio, en el sur y el norte de Italia, esto ocurrió tras aumentar el número de módulos del 40-50% de la cobertura del tejado».
Según el grupo, la mayor producción bifacial a este ritmo parece deberse a la reflexión de la radiación desde las superficies de los paneles solares hacia la parte posterior de los módulos adyacentes, y no al albedo del tejado. Además, se descubrió que la elección entre paneles solares monofaciales y bifaciales dependía del porcentaje de cobertura de los paneles solares en el tejado.
«Puede concluirse que con porcentajes bajos de cobertura de paneles fotovoltaicos en la superficie del tejado, la instalación de paneles bifaciales no parece ventajosa desde el punto de vista de la producción de energía», añadió el grupo. «Sin embargo, en un porcentaje de cobertura superior, en torno al 50%, y debido a los impactos simultáneos del albedo del tejado y la reflexión de los paneles solares, resulta más beneficioso utilizar paneles solares bifaciales, como en el caso de Italia, donde la producción de energía se ha incrementado hasta un 18%».
El trabajo de investigación se presentó en «Revealing the impact of albedo on solar panel power generation potential in various installation patterns: Case study of Italy» (Revelando el impacto del albedo en el potencial de generación de energía de paneles solares en varios patrones de instalación: estudio de caso de Italia,), publicado en Energy Reports. En el estudio también participaron científicos de la Universidad Aristóteles de Salónica (Grecia).
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