Solar en tejados de este a oeste ideal para comunidades energéticas bajo medición neta

Fuente: https://www.pv-magazine.com/

Investigadores italianos han investigado el potencial de implementar comunidades energéticas basadas en sistemas fotovoltaicos de este a oeste y han llegado a la conclusión de que estos proyectos, a pesar de su menor rendimiento energético en comparación con las instalaciones orientadas al sur, muestran valores energéticos compartidos más altos. Sin embargo, también advirtieron que la presencia de un sistema de medición neta es crucial para que el trazado este-oeste sea la opción preferida.

Un grupo de investigadores dirigido por el Politecnico di Torino en Italia ha investigado las orientaciones y los ángulos de inclinación óptimos para los sistemas fotovoltaicos utilizados en comunidades energéticas y ha descubierto que los conjuntos orientados de este a oeste proporcionan valores energéticos compartidos más altos que las instalaciones orientadas al sur.

Se suele pensar que la orientación este-oeste es más adecuada para latitudes altas con baja radiación solar, lo que permite el uso de la luz solar en las primeras y últimas horas del día. Sin embargo, estos proyectos también pueden ser la solución ideal en ubicaciones tropicales o en áreas con una superficie disponible limitada, como los tejados comerciales.

En primer lugar, la configuración de paneles solares este-oeste produce una producción más estable y consistente durante todo el día en comparación con una instalación convencional orientada al sur. Además, reduce el pico de potencia central al mediodía y extiende la duración de la producción solar en las primeras y últimas horas del día, empezando a producir los paneles solares al amanecer y continuando produciendo hasta el atardecer. Esto hace que los sistemas sean los preferidos por los operadores de red, ya que la energía se suministra de manera más uniforme a lo largo del día; pero también fomenta el autoconsumo residencial en horario de tarde, cuando los usuarios están con mayor frecuencia en casa.

Además, se evitan sombras entre hileras de paneles solares. Por el contrario, las instalaciones con paneles solares orientados al sur producen sombras desde las filas delanteras sobre las filas traseras. En tercer lugar, en los conjuntos este-oeste, la instalación más compacta de paneles solares aumenta la densidad de producción de energía por m2. Esto resulta especialmente atractivo en cubiertas pequeñas donde este sistema permite hasta un 30% más de densidad por metro cuadrado.

Otro punto destacable es su mayor tolerancia al viento. Con un ángulo de inclinación de 15 grados y una configuración este-oeste, la presión del viento se reduce drásticamente respecto a una configuración orientada al sur, mucho más vulnerable a los vientos del norte. Un aspecto derivado del punto anterior es que, debido a una menor exposición al viento, los sistemas solares de este a oeste necesitan mucho menos contrapeso para fijar los paneles solares al tejado. Esto permite la instalación en tejados menos robustos, o en tejados con otras instalaciones de instalación.

En el artículo » Energía compartida en comunidades de energía renovable: los beneficios de las instalaciones fotovoltaicas en tejados orientadas al este y al oeste «, publicado en Energy Reports , el grupo de investigación italiano explicó que el ángulo de inclinación de la energía fotovoltaica a menudo se descuida en la literatura científica sobre comunidades energéticas. afirmando que la novedad de su trabajo consistió en delinear parámetros geométricos de la cubierta sobre el sincronismo entre la generación y el perfil de demanda para diferentes orientación y ángulo de inclinación. También especificaron que su modelado se basó en el supuesto de que los sistemas fotovoltaicos de la comunidad energética tienen la opción de vender el excedente de energía a la red bajo un régimen de medición neta, y que la comunidad está formada por hogares que comparten el mismo punto de acoplamiento común.

A través de un modelo de simulación de Monte Carlo, el grupo analizó una comunidad energética de 60 usuarios que dependen de sistemas fotovoltaicos con un total de 150 kW, y los conjuntos son propiedad de 30 usuarios. «Todos los resultados de las simulaciones se presentan con un intervalo de confianza del 95 %, lo que subraya la fiabilidad estadística de nuestros hallazgos», afirmaron los académicos. «Además, bajo el supuesto de que los sistemas fotovoltaicos se alinean con la orientación del tejado en el que están instalados, todos los sistemas fotovoltaicos tienen la misma orientación y ángulo de inclinación».

El análisis mostró que, aunque la comunidad simulada que utiliza sistemas fotovoltaicos orientados al sur es capaz de lograr mayores rendimientos energéticos, la comunidad basada en conjuntos este-oeste ofrece la ventaja de valores energéticos compartidos más altos, lo que, según los científicos, depende de una mejor sincronicidad entre la demanda. y generación de energía fotovoltaica durante las primeras horas de la mañana y las últimas horas de la tarde. «La energía que prácticamente consume la comunidad energética alcanza el valor más alto con la orientación fotovoltaica hacia el sur a expensas de un mayor pico de inyección a la red», explicaron además. «Este es un aspecto importante en contextos donde la energía compartida absoluta dentro de la comunidad energética está explícitamente incentivada, como en Italia».

Sin embargo, también señalaron que sus hallazgos pueden no aplicarse a escenarios con alta penetración fotovoltaica sin esquemas de medición neta implementados. “Nuestra investigación se limitó a un solo lugar. Si bien esta especificidad permite un análisis detallado, los resultados podrían verse influenciados por las variaciones en el rendimiento fotovoltaico de otras regiones”, advirtieron también. “Los resultados abogan por un enfoque más inclusivo en el diseño y planificación de comunidades energéticas. En lugar de hacer un énfasis excesivo en las instalaciones fotovoltaicas en tejados orientados al sur, se debería considerar una amplia gama de orientaciones e inclinaciones”.