Contenidos
Las mejores condiciones para los paneles solares
Los paneles solares fotovoltaicos adornan los tejados de más de dos millones de hogares en Australia. Se trata de uno de los niveles más altos de consumo de energía solar del mundo. Australia siempre está por encima de su peso en la escena mundial, y si no es el cricket o el surf, ahora incluye las energías renovables.
Los paneles solares captan la luz del sol. ¿Cómo? En primer lugar, la energía luminosa del sol incide en la superficie del material activo que compone las células solares (normalmente un semiconductor de silicio). Esto excita los electrones en el material, que luego capturamos como electricidad.
Se podría pensar que los paneles solares funcionan mejor en verano, cuando hay más sol. Pero, ¿cuánto calor es demasiado para una generación solar eficaz? ¿Son los días largos y despejados de otoño o invierno los verdaderos amigos de la energía solar fotovoltaica?
“Nuestro centro de Newcastle tiene más de 300 kW de paneles solares instalados y, posiblemente, la estación solar en tierra más precisa de Australia”, nos cuenta Gregory. “Hemos analizado detenidamente los datos de los pocos días que rodean a los solsticios de invierno y verano (los picos de cada estación). A partir de ahí podemos entender los efectos de un día “típico” de verano e invierno en la cantidad de energía solar que podemos captar.”
La mejor temperatura para los paneles solares
ResumenAunque la producción de energía renovable fotovoltaica (FV) ha aumentado, sigue preocupando si las centrales fotovoltaicas inducen o no un efecto de “isla de calor” (ICH), del mismo modo que el aumento de las temperaturas ambientales en relación con las zonas silvestres genera un efecto de isla de calor urbano en las ciudades. El paso a las centrales fotovoltaicas altera la forma en que la energía entrante se refleja en la atmósfera o se absorbe, almacena y vuelve a irradiar porque las centrales fotovoltaicas cambian el albedo, la vegetación y la estructura del terreno. Los trabajos anteriores sobre el PVHI han sido en su mayoría teóricos o basados en modelos simulados. Además, los trabajos empíricos anteriores se han limitado a un solo bioma. Dado que todavía existen grandes incertidumbres en torno al potencial de un efecto PHVI, examinamos el PVHI empíricamente con experimentos que abarcaban tres biomas. Descubrimos que las temperaturas sobre una planta fotovoltaica eran regularmente 3-4 °C más cálidas que las de las zonas silvestres por la noche, lo que contrasta directamente con otros estudios basados en modelos que sugerían que los sistemas fotovoltaicos deberían disminuir las temperaturas ambientales. Deducir la causa subyacente y la escala del efecto PVHI e identificar las estrategias de mitigación es clave para apoyar la toma de decisiones en relación con el desarrollo de la energía fotovoltaica, en particular en los paisajes semiáridos, que se encuentran entre los más probables para las instalaciones fotovoltaicas a gran escala.
¿Los paneles solares se calientan al tacto?
El calor reduce ligeramente la producción de energía de los módulos solares fotovoltaicos, medida que puede determinarse mediante el coeficiente de temperatura del panel. En este artículo, analizaremos cómo afecta la temperatura a la eficiencia y la producción de los paneles solares, y por qué los paneles solares de nivel 1 son una buena inversión.
Aunque estas condiciones de prueba estándar (STC) son un poco irreales, su propósito es asegurarse de que sus paneles pueden producir electricidad en condiciones ideales. Por ejemplo, la mayoría de los paneles solares son paneles de 250-350 vatios, por lo que en las condiciones de prueba mencionadas, deberían ser capaces de generar 250-350 vatios de potencia.
La mayoría de los paneles solares tienen una “temperatura máxima del panel solar” de 185 grados Fahrenheit, que parece intensa. Sin embargo, los paneles solares se calientan más que el aire que los rodea porque absorben el calor del sol, y como están construidos para ser resistentes, las altas temperaturas no los degradan.
Cuando los paneles solares se calientan, la temperatura de las células en funcionamiento es lo que aumenta y reduce la capacidad de los paneles para generar electricidad. Como los paneles son de color oscuro, se calientan más que la temperatura exterior porque los colores oscuros, como el negro, absorben más calor.
¿Contribuyen los paneles solares al calentamiento global?
Puede parecer contraintuitivo, pero la eficiencia de los paneles solares se ve afectada negativamente por el aumento de la temperatura. Los módulos fotovoltaicos se prueban a una temperatura de 25 grados C (STC) – unos 77 grados F., y dependiendo de su ubicación instalada, el calor puede reducir la eficiencia de salida en un 10-25%. A medida que aumenta la temperatura del panel solar, su corriente de salida aumenta exponencialmente, mientras que la tensión de salida se reduce linealmente. De hecho, la reducción de la tensión es tan predecible, que puede utilizarse para medir con precisión la temperatura.
La mejor manera de determinar la tolerancia al calor de su panel es consultar la hoja de datos del fabricante. Allí verá un término llamado “coeficiente de temperatura (Pmax)”. Le indica cuánta potencia perderá el panel cuando la temperatura aumente 1°C por encima de los 25°C. @ STC (STC es la temperatura de las condiciones de prueba estándar donde se determina la potencia nominal del módulo).
Por ejemplo, el coeficiente de temperatura de un panel solar podría ser de -,258% por cada grado centígrado. Así, por cada grado por encima de los 25°C, la potencia máxima del panel solar disminuye un 0,258%, y por cada grado por debajo, aumenta un 0,258%. Esto significa que, independientemente de dónde se encuentre, su panel puede verse afectado por las variaciones estacionales. Sin embargo, el coeficiente de temperatura también le indica que la eficiencia aumenta a temperaturas inferiores a 25 °C. Así que, en la mayoría de los climas, la eficiencia se equilibrará a largo plazo.