Tendencias de la energía solar fotovoltaica: Aumento de la potencia y del tamaño de los módulos

Uno de los principales objetivos de las instalaciones fotovoltaicas a gran escala es optimizar la producción de energía. Para lograrlo, los fabricantes recurren a módulos de mayor tamaño con la esperanza de aumentar su potencia. Esto puede suponer un menor coste nivelado de la energía, menores costes de equilibrio del sistema, una instalación más rápida y, a veces, incluso una reducción de los costes del terreno.

Con los módulos de más de 650 W ya disponibles, parece que los formatos de módulos grandes han llegado para quedarse, sobre todo cuando los fabricantes pueden crearlos en un tiempo comparable al de los módulos más pequeños.

Esto es prometedor en cuanto a la potencia pura de los módulos, pero eso no significa que no haya implicaciones que afrontar. ¿Cómo se adaptarán los seguidores a estos módulos de gran formato? ¿Cómo cambiarán las opciones de inversores y la disposición de los sistemas? ¿Aparecerán nuevos códigos de construcción para informar sobre el diseño? ¿Cómo reaccionarán las aseguradoras? Y además de todo esto, hay que tener en cuenta la ingeniería estructural y mecánica, especialmente en entornos con mucho viento.

Todo esto se suma a una clara necesidad de colaboración en la industria entre los desarrolladores, los fabricantes de módulos y los proveedores de sistemas de montaje para trabajar hacia un objetivo común de estandarización eficiente. Esta colaboración ayudará a evitar aumentos significativos de costes en el equilibrio del sistema, la instalación y los costes reducidos que podrían anular los beneficios del progreso tecnológico.

 

Desglose de los costes asociados a los módulos solares de mayor tamaño

Los cambios en el tamaño de los módulos pueden mejorar el coste por vatio de las plantas fotovoltaicas, reducir los costes de mano de obra asociados a la instalación y aumentar la producción por filas. Sin embargo, también pueden suponer un aumento de los costes del sistema de montaje, incluidos los seguidores.

Por ello, las decisiones de diseño informadas durante la fase de planificación pueden ayudar a evitar estos costes más elevados y conducir a una mejor optimización de los sistemas y emplazamientos completos.

Por ejemplo, el aumento de los diseños estructurales para acomodar las mayores cargas impuestas por los módulos más grandes podría interferir con la capacidad de generación de energía de la parte posterior de los paneles, y una mayor estructura de soporte, en general, podría dar lugar a mayores costes de transporte, tiempos de instalación prolongados, etc.

Esto significa que es fundamental sopesar los beneficios potenciales en términos de producción frente a estos costes, así como evaluar a fondo los riesgos asociados a los módulos de mayor tamaño en términos de resistencia frente a fuertes vientos y cargas de nieve.

 

La colaboración es el camino a seguir

Tal y como están las cosas, será difícil que el sector de la energía solar siga produciendo módulos cada vez más grandes sin que se produzcan los correspondientes aumentos en los costes de equilibrio de la planta y de los seguros.

También son importantes otras consideraciones, como el ya mencionado impacto de la carga de la nieve, debido al aumento de la superficie de los módulos de mayor tamaño, y los efectos cambiantes del sombreado, la torsión y el viento, entre otros.

Dave Sharratt, Vicepresidente de Desarrollo Comercial Internacional de Array, menciona que “podría haber algunas consecuencias no deseadas si todos los actores del ecosistema fotovoltaico  operan en solitario sobre sus tecnologías en progreso. Por ejemplo, las estructuras que se construyen para velocidades de viento más bajas pueden no ser capaces de soportar módulos más grandes en regiones con climas extremos. Además, los módulos más grandes requieren lógicamente más estructura de soporte. Esto aumenta el tiempo de instalación, los costes de transporte y logística y, en general, un mayor coste de construcción para los EPC. Se necesita un análisis riguroso que vaya más allá del simple OpEx para determinar los mejores componentes de su clase que sean compatibles para garantizar una integración perfecta y la resistencia de la planta”.

Array se compromete a ayudar a fomentar la colaboración entre desarrolladores, fabricantes de módulos y proveedores de sistemas de montaje. Esta colaboración es fundamental para evitar aumentos inesperados en los costes de los proyectos de plantas fotovoltaicas.

El Dr. Mengyuan Li, Director de Desarrollo de Negocio de Array Technologies para Asia, subraya que “existe una tendencia positiva y creciente de acelerar la colaboración de ingeniería entre los fabricantes de módulos y los proveedores de estructuras como Array para estandarizar los objetivos de diseño y garantizar que estos módulos de mayor tamaño no generen simplemente gastos adicionales en el balance de sistemas o en el seguro del proyecto. Encontrar el LCOE más bajo para los inversores tiene que ser un esfuerzo colectivo a través de la cadena de valor”.

Al realizar un estudio para comprender mejor la relación entre los módulos fotovoltaicos de mayor tamaño y los costes de todo el emplazamiento, Array descubrió:

  • Un menor peso de los módulos conduce a filas más largas, lo que puede reducir significativamente los costes de los seguidores en toda la planta.
  • Los módulos más largos suelen generar más energía por unidad de longitud a lo largo de la fila de seguidores.
  • En zonas con cargas de viento y nieve relativamente bajas, esto suele ser una gran solución para reducir el coste del seguidor por vatio.
  • Pero en lugares con cargas relativamente altas, el módulo más largo transfiere más de estas cargas a la estructura del seguidor y aumenta el número de cimientos necesarios y el peso de los componentes de soporte del módulo.
  • Los módulos más grandes suelen generar más potencia por fila de seguidor, pero puede ser a costa de mayores costes en la estructura del seguidor y en los componentes de soporte del módulo.
  • Los módulos con grandes superficies y marcos relativamente finos requerirán soluciones de sujeción más pesadas para compensar la desviación.
  • La eficiencia del módulo es la correlación más directa entre las características del módulo y la reducción de los costes del seguidor.
  • Los módulos con una potencia relativamente baja, pero con una alta eficiencia, dan lugar a costes más bajos de los seguidores.
  • La potencia de salida, por sí sola, tiene una escasa correlación con el coste del seguidor.

Los expertos en ingeniería de Array actúan como asesores de confianza de nuestros clientes, ayudando a guiar a los desarrolladores y a los financieros a través de decisiones que requieren un conocimiento práctico de las tendencias en rápida evolución de la energía solar a gran escala.

El equipo de Array hace todo lo posible para garantizar que el soporte del módulo y las consideraciones de sujeción den como resultado la cantidad mínima de sombra y la distancia ideal entre la parte trasera del módulo y el tubo de torsión, ayudando a optimizar el diseño del sitio. Esta tendencia no es más que una de las muchas innovaciones que hemos visto durante nuestros más de 30 años de experiencia en el sector solar. Nuestro objetivo principal sigue siendo ayudar a todos y cada uno de los promotores, EPC y propietarios de activos a conseguir el mejor resultado posible mediante la solución más rentable y productiva.

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