Una investigación muestra que los reflectores de suelo de alto albedo aumentan el rendimiento de las plantas solares bifaciales hasta en un 4,5%

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

Las pruebas realizadas por investigadores canadienses en el campo de pruebas del NREL en Colorado han demostrado que los reflectores terrestres basados ​​en polietileno de alta densidad pueden aumentar significativamente el rendimiento de las plantas fotovoltaicas bifaciales. Destacaron que la rentabilidad de esta tecnología depende estrictamente de la ubicación y advirtieron que se debe evitar combinarla con el recorte del inversor.

Imagen: Universidad de Ottawa

Investigadores de la Universidad de Ottawa en Canadá han investigado los efectos del uso de un reflector de tierra artificial en plantas fotovoltaicas bifaciales a gran escala y han descubierto que puede aumentar la generación de energía de una instalación hasta en un 4,5%.

«Es fundamental que estos reflectores se coloquen directamente debajo de los paneles solares, no entre filas, para maximizar este beneficio», dijo la autora principal de la investigación, Mandy Lewis. «Estos hallazgos son particularmente significativos en Canadá, donde la capa de nieve persiste durante tres o cuatro meses del año en las principales ciudades como Ottawa y Toronto, y el 65% de la vasta masa terrestre del país experimenta una capa de nieve durante más de la mitad del año».

El equipo de investigación realizó su análisis en un sistema bifacial de 75 kW basado en seguimiento horizontal de un solo eje (HSAT) y ubicado en una instalación de pruebas del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU. en Golden, Colorado. «Estudiamos una sola fila de módulos PERC+ con un factor de bifacialidad del 70%», explicó, señalando que las pruebas se realizaron durante 4 meses. «Los datos meteorológicos y de potencia a nivel de módulo se midieron a intervalos de 1 minuto y se promediaron a la derecha para obtener valores de potencia de 15 minutos».

Los científicos utilizaron un material reflector artificial de alto albedo y resistente a los rayos UV hecho de polietileno de alta densidad (HDPE), proporcionado por Solmax Geosynthetics, con sede en Alemania. Su reflectividad ponderada solar alcanzó aproximadamente el 70%. Evaluaron cinco configuraciones diferentes de reflectores: con una cobertura del suelo del 100%; 50% y 25% de cobertura del suelo, ambos centrados en el tubo de torsión; y cobertura del suelo del 50% y 25%, ambos centrados en el medio del terreno abierto entre hileras.

Se comparó el rendimiento de las piezas del sistema fotovoltaico que dependen del reflector con el de las filas de módulos sin reflector. El modelo presentó un error cuadrático medio (RMSE) del 5,4% por hora y mostró un aumento en la irradiancia anual total del 8,6% y un rendimiento energético anual de hasta el 4,5% cuando se agrega un 70% de material reflectante a una sola unidad. sistema de seguimiento de ejes. Se encontró que la ubicación óptima del reflector era la centrada directamente debajo del tubo de torsión para todos los tamaños de reflector.

Un análisis económico más detallado también encontró que la tecnología de reflector puede lograr costos de instalación equilibrados de $2,50 a $4,60 por m 2 . “Es posible alcanzar costos de material más altos en sistemas con un LCOE inicial más alto. Por ejemplo, encontramos costos de instalación equilibrados de 3,40 a 6,00 dólares/m 2 para Seattle, Washington, con un 60% de material reflectante”, subrayaron los académicos.

Además, destacaron que la rentabilidad de los reflectores depende estrictamente de la ubicación, jugando un papel fundamental los niveles de radiación solar. También recomendaron evitar el despliegue de reflectores en proyectos con clipping del inversor , que ocurre cuando la energía CC de un sistema fotovoltaico es mayor que el tamaño máximo de entrada del inversor. «El recorte del inversor afecta significativamente a los sistemas que incorporan reflectores artificiales, reduciendo la ganancia de energía anual y cambiando la ubicación ideal para los reflectores más pequeños en algunos lugares», advirtieron.

Sus experimentos se describen en el artículo “ Efectos de posición y tamaño del reflector de tierra artificial sobre el rendimiento energético y la economía de la energía fotovoltaica bifacial con seguimiento de un solo eje ”, publicado en Progress in Photovoltaics . «Estos hallazgos tienen un valor particular para Canadá y otros países que suelen estar nublados, ya que se observaron aumentos de energía del 6,0% en el nublado Seattle en comparación con el 2,6% en el árido Tucson», enfatizaron los investigadores.

Otro grupo de investigación de la Universidad de Ottawa desarrolló recientemente una nueva técnica para medir el rendimiento energético de los sistemas fotovoltaicos bifaciales . El nuevo método de irradiancia trasera escalada (SRI) supuestamente mejora las mediciones IEC al acomodar los efectos del albedo espectral de diferentes coberturas del suelo en su cálculo de la irradiancia trasera del sistema bifacial.

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