A medida que los países más azotados por el Sol, como Pakistán, cursan su propia transición energética, tenemos más y mejor información de cómo las condiciones ambientales extremas afectan al rendimiento de los paneles solares. Una pista: no son buenas noticias para estos países.
Contexto. La energía solar es una pieza clave en la transición a fuentes renovables, pero no está ocurriendo a la misma velocidad en todo el mundo. Reino Unido, que tiene una media de 1.400 horas de sol al año, ha instalado más capacidad fotovoltaica que todos los países de África juntos, a pesar de que en la zona del Sáhara rondan las 4.000 horas de sol al año.
Ante la meta de triplicar la capacidad renovable de todo el mundo para 2030, entender cómo los factores ambientales afectan al rendimiento de la energía solar será cada vez más importante para sumar países con climas severos.
Un estudio publicado en Renewable and Sustainable Energy Reviews analiza cómo influyen los factores ambientales en la eficiencia de los paneles solares alrededor del mundo. ¿La conclusión? Va a ser necesario adaptar la tecnología fotovoltaica a las condiciones locales más extremas.
La temperatura. Las altas temperaturas reducen la eficiencia de los paneles solares porque afectan al flujo de electrones en las células fotovoltaicas. Por cada aumento de 10 °C en la temperatura ambiental, la producción de los paneles disminuye entre un 4 y un 5%, dicen los investigadores.
Una solución, argumentan, sería implementar sistemas de enfriamiento pasivos (como ventilación natural) y activos (como refrigeración con agua) para mitigar este efecto, especialmente en regiones como la India, África y Oriente Medio. Una opción: los geles que absorben agua por la noche y lo liberan de día.
El polvo. El polvo y otros contaminantes como los aerosoles bloquean la luz solar directa, disminuyendo la cantidad de energía que llega a las células fotovoltaicas. El polvo puede reducir la eficiencia de los paneles hasta en un 60%, especialmente en zonas desérticas como el Sáhara, dice el estudio.
La solución no sorprenderá a nadie: una limpieza regular de los paneles solares, ya sea con métodos pasivos (revestimientos autolimpiantes) o activos (limpieza mecánica o robótica) para mantener la eficiencia de las células fotovoltaicas. Una tecnología prometedora para solucionarlo son las ondas electromagnéticas.
La nieve. La nieve no siempre viene mal. Aumenta el albedo del entorno, lo que puede incrementar la producción solar reflejando más luz hacia los paneles. Y cuando se derrite, deja limpio el cristal que recubre los módulos.
Sin embargo, si el calor de los paneles solares no es suficiente y la nieve cubre las células durante demasiado tiempo (por ejemplo, en lugares muy fríos), el efecto es el contrario. La solución es diseñar instalaciones que minimicen la acumulación de nieve en los paneles y aprovechen al máximo el aumento del albedo.
Paneles solares adaptados. Cada región tiene condiciones únicas que impactan al rendimiento solar. A veces no están directamente relacionadas con el clima: los incendios forestales de California redujeron la generación fotovoltaica en un 30% por culpa del humo. Y no pocas granizadas han causado estragos en los parques solares.
Pero a medida que países con condiciones extremas, como las altas temperaturas de Oriente Medio, cumplen con sus compromisos de emisiones, hará falta desarrollar tecnologías y estrategias para maximizar el rendimiento y la viabilidad económica de los proyectos solares. Herramientas como renewables.ninja permiten explorar estos efectos a nivel mundial y planificar la instalación de paneles solares con datos precisos.
Imagen | PxHere (CC0)
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