Pantallas de sombra fotovoltaica para invernaderos, agrovoltaicos
Mirai Solar, una escisión de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah de Arabia Saudita (KAUST), ha desarrollado un panel solar plegable, flexible y modular para aplicaciones agrovoltaicas.
El módulo semitransparente Mirai Screen, o "pantalla de sombra fotovoltaica", como la llama la compañía, presenta células solares de silicio monocristalino. Es adecuado para su aplicación en invernaderos para generar energía y proteger las plantas del exceso de luz solar.
Las pantallas de sombra fotovoltaica están diseñadas específicamente para ubicaciones con altos niveles de radiación solar, donde los invernaderos se utilizan para la agricultura de ambiente controlado (CEA) que consume mucha energía.
“El rendimiento depende del nivel de sombreado, que se puede personalizar según las necesidades de nuestro cliente y, por lo tanto, la cantidad de celdas en el módulo”, dijo Michael Salvador, director ejecutivo. “La ventaja de Mirai Screen es el mecanismo de retracción, que permite controlar la disponibilidad de luz para las plantas, como en una pantalla de sombra convencional, junto con la flexibilidad de usar varios tipos de células solares de silicio cristalino con alta eficiencia y estabilidad. Esto otorga a nuestro producto ventajas en rendimiento y costo en comparación con otras tecnologías fotovoltaicas en este campo”.
El diseño patentado de la pantalla presenta un bloque de construcción estándar que se replica en áreas arbitrarias para cubrir la totalidad o parte del área del invernadero.
“Esto es importante ya que los diseños de los invernaderos no están completamente estandarizados”, dijo Salvador a pv magazine . “La potencia de salida depende de la fracción de transmisión de luz. Por lo general, usamos celdas solares con eficiencias superiores al 22 %”.
Un módulo de sombreado al 60% tiene una potencia nominal de más de 100 W por metro cuadrado. El voltaje de la pantalla depende del tamaño de la pantalla, que es una función del diseño del invernadero. El voltaje suele ser de alrededor de 25 V por bloque de construcción y 300 V por sección de pantalla.
“Nuestra pantalla se diseñó con un fuerte enfoque en la reducción del peso del módulo”, dijo Michele De Bastiani, directora de I+D. “El diseño sin vidrio permite rangos de peso por debajo de 1,5 kg por m2, lo que permite su implementación dentro del invernadero utilizando la misma infraestructura que las pantallas de sombra convencionales. Esto también protege la fotovoltaica del medio ambiente, en particular de la suciedad y las altas temperaturas, que son muy comunes en las regiones desérticas”.
Una instalación típica no cuenta con estructuras de acero pesadas, pero la empresa afirma que esto permite un mecanismo de instalación simplificado.
“El mecanismo de instalación fue desarrollado conjuntamente con el especialista alemán en pantallas de sombra Novavert”, dijo De Bastiani, y señaló que Mirai Solar está ejecutando múltiples pilotos en diferentes ubicaciones y planea introducir un sistema llave en mano en el cuarto trimestre de 2023.
La empresa también posee propiedad intelectual relacionada con las propiedades ópticas y las capacidades de gestión de la luz de la pantalla.
“Las regiones de la pantalla que no están involucradas en la producción de electricidad están diseñadas para optimizar la transmisión y difusión de la luz con una tecnología patentada para evitar las sombras proyectadas por las celdas opacas”, dijo De Bastiani. “Ahora estamos planeando aumentar nuestra capacidad de producción”.
Mirai Solar fabricó los módulos en Arabia Saudita, con el apoyo de KAUST.
“Dado que no usamos vidrio o un marco de metal y tenemos un [equilibrio del sistema] reducido, nuestras pantallas fotovoltaicas serán más rentables que la tecnología fotovoltaica convencional con la escala del proceso de fabricación”, dijo De Bastiani. “El [costo nivelado de la electricidad] depende de la región geográfica y el nivel de insolación. Nos dirigimos a ubicaciones con [costo nivelado de electricidad] de $0,03/kWh a $0,05/kWh”.
La empresa construyó tres pilotos en invernaderos en diferentes regiones.
“Hasta ahora, la conclusión es que la biomasa está a la par con las pantallas de sombra convencionales”, dijo De Bastiani. “El beneficio económico se deriva de la optimización de la energía y el rendimiento de los cultivos utilizando nuestra tecnología de retracción”.
Fuente:
pv magazine