Es necesario partir de la premisa que la electricidad en la red no se puede almacenar  y que  el principal requisito técnico que hay que satisfacer es que hay que dar en cada momento la cantidad de energía justa a la red. Es decir, debe existir un equilibrio entre oferta y demanda.

Y ¿Quién gestiona este problema?  El OMIE (Operador del Mercado Ibérico de Energía), ¿Y cómo lo hace?, con una subasta.

¿Cómo funcionan las subastas eléctricas?

Cada día se fijan los precios del día siguiente, conociéndose (o se estiman con muchísima precisión) los consumos, se va dando entrada a las distintas centrales para ir “casando” la oferta y la demanda de cada hora.

De tal forma que primero van las ofertas más baratas y luego las más caras en orden, hasta que se ha casado toda la energía necesaria. La última oferta de energía (la más cara) es la que marca el precio que cobrarán todas las demás.

Por este motivo, el gas natural, siendo la fuente de energía que menos MWh aporta a la subasta y siendo la energía más cara de producir en estos momentos, marca el precio que se cobrará al día siguiente por el MWh. Además, el gas natural debe de pagar un precio a los derechos de emisión de CO2 impuesto por la UE para “desincentivar” esta tecnología.

Es decir, que la eólica y la fotovoltaica, que tienen que ofertar barato porque si no, no colocan la energía, van a cobrar su oferta a precio de la «tecnología» más cara, es este caso el gas natural.

Así es, a grandísimos rasgos, como funciona el sistema.

¿Y qué pasa con la energía hidráulica?

Pues que es renovable, pero funciona cuando la empresa concesionaria quiere, porque solo tiene que “abrir el grifo”. Por el contrario, la eólica o la solar dependen de las condiciones meteorológicas.  Por normal general, el que tenga «la llave de este grifo», es el que va a fijar el precio de la energía, ya que las demás tecnologías renovables no pueden cubrir toda la demanda.

Para tener con este sistema precios más bajos, se hace patente la necesidad de que el almacenamiento sea barato o de que la renovable cubra la demanda en más ocasiones.

¿Posible solución precios de la electricidad?

La solución a este problema no es otra que el almacenamiento. “La llave del grifo” de la que hemos hablado antes permitiría desplazar la energía sobrante, producida entre otras, con energía solar  hacia zonas más caras, bajando esos precios y amortiguando la curva. Es fundamental el desarrollo de las tecnologías de almacenamiento energético a gran escala.

Greening-e como partner en soluciones de energía renovable

Desde Greening-e apostamos por el desarrollo y aplicación de tecnologías de gestión de la energía como pieza clave para la evolución de las renovables. Trabajamos para personalizar las soluciones de forma adecuada a cada proyecto y sus objetivos. Identificamos las mejores fórmulas para responder a las necesidades de nuestros clientes.

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Cuando hablamos de energía fotovoltaica, son muchos los factores que pueden afectar en que la generación de nuestros módulos sea la óptima. Es por ello, que para obtener el mejor rendimiento en una instalación fotovoltaica es imprescindible tener en cuenta una serie de factores, como la inclinación de los paneles, que tendrán una influencia directa en el comportamiento del sistema:

• Radiación solar recibida sobre la superficie del módulo. Esta variable dependerá a su vez de la ubicación de la instalación.
• Orientación del sistema.
• Inclinación del sistema.
• Sombras que puedan afectar a los módulos fotovoltaicos.
• Pérdidas eléctricas.
• Ventilación de los módulos fotovoltaicos.

Concretamente, nos centraremos en la inclinación del sistema fotovoltaico, ya que como podremos ver, parte del resto de variables se encuentran directamente relacionadas con la anterior.

Selección de la inclinación óptima

La radiación solar que llega a las placas de forma perpendicular a la superficie de las mismas siempre será mayor que si el módulo se coloca en cualquier otra dirección distinta a la perpendicular. Sin embargo, el acimut y altura solar son variables a lo largo del día y del año, por lo que, si utilizamos sistemas fijos, esta inclinación óptima solo podrá alcanzarse en un momento del día.

Encontrar la inclinación óptima no es tarea sencilla. Influyen diversos factores como el movimiento de translación del planeta, como se ha comentado antes, así como los propios hábitos de consumo del cliente. Existe una regla, habitualmente aplicada, que indica que el ángulo de inclinación debe ser igual a la latitud del lugar.

Sin embargo, si tenemos en cuenta los hábitos de consumo del cliente, si este aumenta considerablemente en invierno, tendremos que aumentar la inclinación entre 10 y 15 grados respecto al anterior. Esto es porque el sol se encuentra más bajo y su incidencia es más horizontal.

Por el contrario, si nuestro consumo aumenta en verano, tendremos que reducir la inclinación entre 10 y 15 grados con el fin de obtener el resultado contrario al encontrarse el sol en una posición más alta.

Mejorar la radiación y ventilación con el uso de estructuras inclinadas

Existen además diversos factores que se encuentran directamente relacionados con la inclinación de los módulos fotovoltaicos.

La ventilación del sistema es fundamental para reducir las pérdidas eléctricas. A pesar de la visión extendida de que a una mayor temperatura el rendimiento de la placa solar aumenta, se trata de un falso mito, ya que el punto de máximo rendimiento de un panel solar es cuando el ambiente está más templado, ya que como al resto de dispositivos conductores o productores de electricidad, el calor afecta negativamente a las placas disminuyendo su rendimiento.

Por ello, resulta fundamental una correcta ventilación de las mismas, de modo que no se alcancen temperaturas demasiado elevadas y se reduzca el rendimiento del sistema. Por ejemplo, la mayoría de los fabricantes indican que la producción disminuye a 40º, llegando a rendimientos del 80%.

El aumento de inclinación del generador fotovoltaico, ayuda a que se produzca una ventilación natural y continuada bajo los módulos, reduciendo el aumento de temperatura. Estas corrientes de aire que se forman alrededor de los paneles, ayudan a los mismos a mantenerse lo más cercanos posible a la temperatura ambiente, mejorando el rendimiento del sistema en los meses más cálidos.

Problemas de espacio y sombras

A pesar de todo lo anterior, el uso de estructuras triangulares, de más o menos inclinación, presenta una serie de inconvenientes que debemos tener en cuenta antes de proyectar nuestra instalación.

La distancia entre filas de módulos fotovoltaicos y la inclinación están directamente relacionadas. Al aumentar la inclinación, la distancia que debemos considerar entre estas filas debe ser mayor para evitar problemas de sombreados. Al incidir los rayos solares sobre la superficie de los paneles, estos generan sombreados importantes que debemos evitar. Esto es porque los sombreados totales o simplemente parciales pueden detener la generación de un string completo.

La problemática anterior se traduce en una necesidad de una superficie disponible mucho mayor en el caso de instalaciones triangulares, que cuentan con una gran inclinación. En el caso de instalaciones coplanares, en que se aprovecha la inclinación propia de las cubiertas no es necesario mantener interdistancias considerables entre módulos, más allá de las necesarias para la realización de las tareas de mantenimiento.

La continua evolución y expansión de las instalaciones fotovoltaicas, han aumentado la oferta en cuanto a paneles solares. Esto se traduce en una reducción considerable en el precio de los mismos y en la posibilidad de instalar una mayor potencia pico a precios inferiores que en su análoga triangular. Además, la utilización de estructuras coplanares reduce la problemática de los sombreados parciales, por lo que cada vez son una apuesta más fuerte en la proyección de instalaciones.

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Una de las claves para la mejora de la rentabilidad de las instalaciones fotovoltaicas es sin duda el avance en materia de tecnología solar. Los costes de los módulos solares han ido bajando considerablemente. Desde hace años se han ido consolidando en el mercado las células de silicio policristalinas y monocristalinas.

Aumentar la eficiencia de las células ha sido el reto a conseguir sin que ello conlleve una disminución de las prestaciones del panel ni de su vida útil. En el caso de Greening, nos centraremos principalmente en las tecnologías con una alta eficiencia, ya que son las más utilizadas en el tipo de proyectos que diseñamos y realizamos.

Eficiencia entre las tecnologías de módulos solares: policristalina y monocristalina

La tecnología policristalina se adquiere a un coste más bajo y nos ofrece rendimientos que pueden llegar al 19% y una respuesta muy buena a temperaturas altas. Es por tanto una tecnología a tener en cuenta siempre y cuando no tengamos muchos condicionantes que nos limiten a la hora de elegir el tipo de módulo.

Por su parte, la tecnología monocristalina como principal ventaja nos va a ofrecer un rendimiento que puede ser en torno al 2-3% superior a la policristalina. En cambio, su coste de fabricación es algo mayor y hay que tener en cuenta las mayores temperaturas a las que va a operar. Lo hace una opción más interesante cuando nos interesa optimizar la generación por unidad de superficie.

Dentro de estas tecnologías, existen módulos de célula partida, que dividen el área de las células solares tradicionales, pasando de 60 o 72 células a 120 o 144. Estos paneles aumentan la eficiencia y mejoran la respuesta al calor y a la rotura, lo que repercute en alargar su vida útil.

Tecnología Passive Emitter Rear Cell (PERC)

Hablemos ahora de una tecnología muy interesante y cada vez más usada. La tecnología PERC (Passive Emitter Rear Cell) que como su nombre en inglés indica, incorpora una lámina en la celda trasera de la célula, que refleja parte de la radiación no absorbida en primera instancia por las células del panel.

Con esta mayor captación de luz solar mejora a las células tradicionales especialmente en las primeras y últimas horas del día. También se comportan mejor en días nublados o en entornos de poca luz y generan menos calor.

Tecnología de módulo bifacial

Otra nueva tecnología que se comienza a implantar es la del módulo bifacial, que consiste en que la parte trasera recibe energía reflejada ya sea del terreno, de los módulos que se encuentran detrás de él o de la radiación difusa.

Una opción más que interesante al instalar en superficies altamente reflectantes y especialmente con estructuras triangulares. Para aumentar la captación solar influyen numerosos parámetros relativos al diseño como la altura de la estructura, distanciamiento entre filas, así como tener en cuenta que el cableado u otros elementos y obstáculos en la instalación no generen sombras en la parte trasera.

En nuestro artículo Beneficios de los paneles bifaciales en instalaciones fotovoltaicas podrás conocer más acerca de este tipo de módulos solares.

Otras tecnologías destacadas

Para terminar, no podemos dejar de mencionar algunas de las nuevas tecnologías que presentan un gran potencial de cara al futuro. Una de ellas son los módulos orgánicos, con células de carbono y plástico, que tanto por coste y flexibilidad estructural (no tienen por qué ser planos) generan grandes expectativas como fuente de energía para pequeños dispositivos portátiles, pero no parece que a corto plazo sea competitiva para la producción a gran escala.

En cambio, hay una tecnología de célula tándem silicio-perovskita que está ofreciendo grandes resultados de eficiencia en ensayos. Sin ir más lejos se ha logrado casi un 30% para una célula de 1cm².  Las perovskitas sintéticas pueden llegar a ser fabricadas de forma muy económica, lo que genera una gran expectativa. La incógnita se centra en la durabilidad de la célula.

Sin duda, habrá que estar atentos a esta y otras nuevas tecnologías, ya que el sector invierte cada vez más recursos en su desarrollo. En Greening contamos con un equipo de profesionales especializados en esta materia, que busca cada día los pros y contras de cada nueva tecnología presente en el mercado para ofrecer a nuestros clientes instalaciones lo más eficientes posible según sus necesidades y atendiendo a las particularidades de su ubicación y montaje.

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