SOLAR FOTOVOLTAICA Sin embargo, el coste del panel puede ser un criterio menos importante que la eficiencia en aplicaciones donde su peso sobre el coste total de la electricidad generada es mucho menor que en las grandes plantas de suelo. En general, en aplicaciones donde esté limitada el área de colector o donde sea especialmente útil producir la mayor energía posible en un espacio delimitado, la alta eficiencia de los sistemas CPV aporta un valor añadido alto. Como ya se ha comentado, ejemplos de estas aplicaciones pueden ser las instalaciones de tejado, tanto residencial como comercial, especialmente de zonas urbanas (por su elevado número de plantas), o las estaciones de carga de vehículos eléctricos. En particular, los edificios de energía cero (EEC) están en el foco del plan estratégico para la energía solar fotovoltaica (Strategic Strategic Energy Technology Plan), que quiere priorizar aquellas tecnologías fotovoltaicas que sean instrumentales para su desarrollo. Ya se ha estimado que los sistemas fotovoltaicos de panel plano sólo podrán neutralizar el consumo de edificios de hasta 3 plantas. Si se dobla la eficiencia, utilizando por ejemplo sistemas CPV, podrían conseguirse EEC de hasta 6 o 7 plantas (Hachem 2014). Sin embargo, existe una fuerte barrera de entrada de los sistemas CPV como instalaciones de tejado: la necesidad de utilizar seguidores solares a dos ejes para mantener los paneles siempre apuntando al sol (ya que la concentración de la luz implica la reducción de su tolerancia angular). Esto seguidores, típicamente de dos ejes sobre pedestal, son elementos voluminosos de difícil integración en un tejado residencial. Por esta razón, grupos de investigación de todo el mundo llevan años explorando conceptos ópticos de concentración que permitan un seguimiento solar integrado dentro del propio panel (Apostoleris 2016) y puedan por tanto ser instalados en estructuras fijas de tejado de forma similar a los paneles convencionales. La empresa suiza Insolight ha desarrollado uno de estos sistemas. Para mantener un seguimiento adecuado de la luz del sol de forma interna al panel, el sustrato de células incorpora un sistema interno de desplazamiento horizontal que mantiene la luz concentrada por las lentes allí donde se encuentra el receptor. Este sistema interno de desplazamiento requiere extensiones de unos pocos milímetros por día, por lo que su consumo es mínimo. El espesor del panel resultante es similar al de los paneles solares estándar, manteniendo un aspecto e integración similar al de los paneles solares convencionales y facilitando su instalación. El Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (IES-UPM) ha participado en la validación de esta tecnología pionera, que consigue elevar la eficiencia de estos dispositivos hasta el 29% (en condiciones estándar de medida para concentradores, según norma IEC 62670), un incremento superior al 50% respecto de los paneles fotovoltaicos convencionales. Previamente, esta tecnología ya había alcanzado una eficiencia del 36% en un minimódulo de laboratorio. La colaboración entre la Universidad Politécnica de Madrid e Insolight está sostenida por el proyecto europeo GRECO (787289) ‘Fostering a Next GeneRation of European Photovoltaic SoCiety through Open Science’, que tiene por objetivo demostrar los conceptos de investigación e innovación responsable (RRI por sus siglás en inglés) y ciencia abierta (‘open science’) en el desarrollo de la tecnología fotovoltaica. El IES-UPM coordina este proyecto en el que participan empresas, administración y organismos de investigación internacionales. En este contexto, se monitorizará un sistema de varios kilovatios precisamente como instalación de tejado en el IES-UPM. Los datos se publicarán de forma abierta y se utilizarán para generar modelos de predicción de la energía generada por este sistema pionero (también sobre herramientas de código abierto), con el objetivo de mejorar el conocimiento de este tipo de sistemas por parte de usuarios potenciales, promotores de proyectos, instaladores, reguladores, etc. y facilitar así su aceptación por parte de la sociedad �� • C. Algora and I. Rey-Stolle, Handbook on Concentrator Photovoltaic Technology. John Wiley & Sons, Limited, 2015. • H. Apostoleris et al. “Tracking-integrated systems for concentrating photovoltaics”. Nature Energy 1, 16018, 2016. • T. Gerstmaier et al., “Large-scale and long-term CPV power plant field results,” in AIP Conference Proceedings, vol. 1679, p. 30002, 2015. • C. Hachem et al., “Energy performance enhancement in multistory residential buildings”, Appl. Energy, vol. 116, pp. 9–19, 2014. • J. E. Haysom et al. “Learning curve analysis of concentrated photovoltaic systems.”, Progress in photovoltaics: Research and applications, vol. 23 no.11 pp. 1678-1686, 2015 • G. Kavlak, J. McNerney, and J. E. Trancik, Evaluating the causes of cost reduction in photovoltaic modules, Energy Policy, vol. 123, pp. 700–710 (2018). • A. Ilas, “Renewable Power Generation Costs in 2017”, International Renewable Energy Agency, IRENA Renewable Cost Database, 2018. • M. Steiner et al., “43 % Sunlight to Electricity Conversion Efficiency Using CPV,” IEEE J. Photovolt., vol. 6, no. 4, pp. 1020–1024, 2016. • M. Wiesenfarth et al., “Current status of concentrator photovoltaic (CPV) technology”, 2017. energética XXI · 184 · MAR19 83
Energetica184marzo2019
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