La revolución de los módulos bifaciales en la energía fotovoltaica

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Fuente: https://www.energynews.es/

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La alta generación de energía de módulos bifaciales está revolucionando el mundo de la energía solar. La tecnología bifacial también está transformando el diseño de estructuras fijas y de seguimiento, e incluso el de las propias plantas fotovoltaicas. En el BiTEC, se estudian las ganancias potenciales de estos módulos bifaciales según diversos factores que influyen en ellos.

Para garantizar que las estimaciones de generación de energía nos permitan comparar y elegir el mejor equipo para cada proyecto, es necesario introducir parámetros precisos, preferiblemente basados en datos de campo reales.

Las pruebas en BiTEC (Bifacial Tracker Evaluation Center) proporcionan información sobre la relación bifacial para los seguidores bifaciales SF7 bajo diversas condiciones de albedo.

La tabla incluye un ejemplo de uso de datos para estimar la ganancia bifacial máxima que se puede obtener con diferentes tipos de módulos instalados en el seguidor bifacial SF7, dependiendo de la bifacialidad del módulo.

Ganancia bifacial estimada para módulos con diferente bifacialidad en función de la relación bifacial medida durante medio año (período de otoño e invierno) en SF7 Bifacial Fuente: BiTEC

Los resultados de las pruebas de campo del módulo bifacial obtenidos en BiTEC muestran que para condiciones de albedo estacional del 18,4%, la ganancia asciende al 7,7%. Bajo albedo alto (59,6%), la ganancia bifacial es del 16,8%.

Diferencia entre las configuraciones 1P y 2P

BiTEC está diseñado para estudiar el rendimiento del módulo bifacial bajo diversas condiciones de albedo, altura de la unidad, distancia entre filas y temperaturas del módulo, entre otros. Otro enfoque clave de la investigación en BiTEC es determinar el mejor diseño de seguidor para la instalación del módulo bifacial.

En el mercado actual de seguidores solares hay dos tendencias cuando se trata de la configuración del seguidor: 1 en vertical (one-in-portrait) (1P) y 2 en vertical (2P).Esta definición se refiere a la posición del módulo. Cuando los módulos están alineados en una fila vertical, el seguidor se llama «one-in-portrait» o 1P. En cambio, cuando los módulos se alinean en dos filas verticales, el seguidor se llama «two-in-portrait» o seguidor 2P. La siguiente imagen muestra los ejemplos de los módulos en las configuraciones 1P y 2P.

BiTEC evalúa la ganancia bifacial de módulos individuales en configuraciones de seguidor 1P y 2P durante la temporada de invierno. En julio de 2018, los módulos bifaciales Jolywood JW-D72N-355 se instalaron en una configuración 2P en un seguidor bifacial SF7 (altura del módulo en posición horizontal: 2,35 m) y se instaló un módulo del mismo tipo en un seguidor 1P (altura del módulo en posición horizontal: 1,35 metros). La superficie en la que se instalaron los seguidores tenían el mismo albedo (59,6%).

La siguiente tabla muestra los resultados del cálculo de la ganancia bifacial, estimados en relación con la generación estandarizada de Jinko JKM320PP-72 para el período de septiembre de 2018 a marzo de 2019.

Los módulos con el seguidor bifacial SF7 en configuración 2P bajo condiciones de albedo alto (cercano al 60%) tuvieron un 2,2% más de ganancia bifacial durante los 6 meses referidos que los mismos módulos en una configuración 1P.

¿Cómo estudia BiTEC las ganancias de los módulos bifaciales?

La generación de alta potencia en módulos bifaciales ha revolucionado el mundo de la energía solar. Sin embargo, la falta de datos en el campo de ganancia bifacial de última generación hace que sea difícil estimar con precisión la ganancia bifacial potencial de futuros proyectos. Conocer la generación de energía exacta de un módulo bifacial frente a un módulo monofacial, o determinar la ganancia bifacial dependiendo de la ubicación de la planta o el tipo de suelo, son aspectos clave a tener en cuenta.

La mayoría de las estimaciones de software de simulación fotovoltaica consideran el efecto de la radiación solar en el suelo. Sin embargo, no tienen en cuenta el comportamiento de radiación y reflexión con el nivel de detalle necesario para una estimación precisa de la ganancia bifacial, especialmente en el caso de los sistemas de seguimiento solar.

El más popular software comercial de simulación fotovoltaica, PVsyst, proporciona simulaciones a largo plazo, estimando la radiación plana sobre el módulo y teniendo en cuenta diversos efectos atmosféricos. Esto incluye las propiedades del módulo (por ejemplo, degradación) y simula con precisión aspectos eléctricos como el recorte del inversor. Este software de simulación es una herramienta muy útil de diseño.

El modelado de software reduce los costes al reducir el número de simulaciones necesarias para obtener resultados dentro de un plazo razonable. En el caso de los seguidores solares, estos programas tienden a simular
sólo un ángulo de seguimiento por hora. 

Sin embargo, otros programas están diseñadores de manera específica para seguidores bifaciales. Es el caso de NREL Radiance Bifacial, que utiliza una herramienta de simulación que proporciona una imagen realista y un mapa de iluminación muy útiles para obtener un perfil detallado de la irradiancia de un panel solar.

Por último, otro programa reconocido para simular la generación de módulos bifaciales es System Advisor Model (SAM) que estima la ganancia bifacial basada en tres parámetros:

  • Fracción de transmisión, que especifica el porcentaje del área del panel que permite el paso de la luz solar.
  • Fracción de bifacialidad, que calcula la eficiencia relativa del lado frontal en comparación con la eficiencia del lado trasero.
  • Altura de la distancia entre el suelo y la parte más baja del módulo fotovoltaico.

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