Energía fotovoltaica vs. energía solar concentrada
Investigadores de la Universidad de Buraimi en Omán han estudiado cómo las plantas fotovoltaicas y las instalaciones de CSP podrían competir en términos de producción de energía eléctrica esperada y el uso efectivo de la tierra en latitudes bajas en regiones como el desierto del Sahara, la Península Arábiga, México y el Sur. Asia.
El objetivo principal del estudio era clasificar nueve tipos de tipologías de sistemas de energía solar (cuatro tipos de plantas fotovoltaicas y cinco tipos de instalaciones de CSP) mientras se definían las métricas de rendimiento del uso del suelo.
“Este ranking no incluye factores económicos, escalabilidad o complejidad tecnológica; lo que puede hacer que un sistema prefiera a otros, incluso si exige una superficie relativamente mayor para producir la misma energía eléctrica”, explicaron los científicos.
Examinaron los sistemas fotovoltaicos con paneles fotovoltaicos fijos (PVF), conjuntos con seguidores de un solo eje horizontal (PVH), instalaciones con seguidores de un solo eje vertical (PVV) y sistemas con seguimiento de dos ejes (PV2). También consideraron sistemas CSP basados en discos parabólicos con motores térmicos adjuntos (CSPd), plantas con colectores cilindroparabólicos (CSPt), instalaciones con reflectores lineales Fresnel y absorbentes simples (CSPF1), proyectos basados en reflectores compactos lineales Fresnel con dos absorbentes (CSPF2) y torres solares con heliostatos (CSPh).
Los científicos utilizaron tres herramientas de simulación diferentes para describir el rendimiento de las nueve tipologías de proyectos: Energy3D, PVWatts Calculator y PVGIS . Consideraron la intensidad de generación de energía mensual (MGI), la intensidad de generación de energía diaria (DGI) y la intensidad de generación de energía por hora (HGI), con el objetivo de definir la intensidad de generación de energía (EGI) general de los proyectos. Descubrieron que los sistemas PVF son los de mejor desempeño entre las tipologías fotovoltaicas.
“A pesar de la simplicidad del sistema, al estar libre de partes móviles importantes, permite una alta relación de cobertura del suelo (densidad de empaque)”, dijo el científico. “Agregar un seguimiento solar de un solo eje (horizontal) brinda el mejor EGI. Actualizar el sistema de seguimiento a un seguimiento de dos ejes puede mostrar engañosamente una mejor conversión de energía suponiendo la misma cantidad de superficie del panel, pero el EGI en realidad disminuyó”.
Los científicos dijeron que CSPd, CSPt y CSPF1 tienen un EGI comparable, pero los platos parabólicos son preferibles cuando se requiere menos variabilidad estacional.
“No se recomienda agregar absorbentes a un sistema de reflector Fresnel lineal sin agregar un número proporcional de reflectores (manteniendo la misma proporción de reflectores a absorbentes), y en realidad puede causar una penalización en el rendimiento”, dijo el científico.
Presentaron sus hallazgos en el artículo " Competitividad del uso de la tierra de las tecnologías de energía solar fotovoltaica y concentrada cerca del Trópico de Cáncer ", que se publicó recientemente en Solar Energy .
Fuente:
pv-magazine