Paneles solares bifaciales: eficiencia y exención de aranceles

Los paneles solares bifaciales tienen células solares que absorben la luz solar en la parte frontal y trasera del panel. Estos paneles aprovechan al máximo los rayos del sol durante períodos más largos, generando más energía que los paneles monofaciales tradicionales.

Sin embargo, no son una gran opción para la energía solar en los tejados. Los paneles solares bifaciales son más adecuados para sistemas montados en el suelo, o cualquier otro tipo de instalación donde se garantice que el sol golpee ambos lados del panel.

La exención de aranceles en los paneles bifaciales

Los aranceles solares han causado revuelo en la industria solar desde que el ex presidente Trump impuso aranceles a los paneles solares fabricados fuera de los Estados Unidos. El objetivo de los aranceles era ayudar a impulsar la producción y fabricación estadounidense, y así aumentar la venta de paneles solares fabricados en Estados Unidos.

Este es un desafío único, ya que imponer aranceles a los paneles extranjeros significa que hay menos acceso a paneles solares baratos. La Administración Biden mantuvo muchos de los aranceles vigentes, pero con algunas modificaciones. Es importante destacar que los paneles bifaciales siguen estando exentos de los aranceles por completo, lo cual es una buena noticia para los instaladores de energía solar a gran escala, ya que tienen acceso a paneles solares fabricados en todo el entorno.

La línea de tiempo de los aranceles es la siguiente:

• En 2018, los paneles solares bifaciales se incluyeron inicialmente cuando se impusieron aranceles a los paneles solares.
• En 2019, se les concedió una exención por parte de la Administración Trump.
• A finales de ese mismo año, la Administración intentó restablecer los aranceles, pero fue bloqueada por acciones legales de la industria solar.
• En noviembre de 2020, el Tribunal de Comercio Internacional de Estados Unidos decidió que la Administración podía reimponer los aranceles a los paneles solares bifaciales.
• En 2022, la Administración Biden extendió los aranceles por 4 años adicionales, pero eximió a los paneles bifaciales.

¿Qué son exactamente los paneles solares bifaciales y cómo funcionan?

Los paneles solares bifaciales tienen células solares que absorben la luz tanto desde la parte frontal como desde la parte trasera del panel. Esto significa que en lugar de dejar que la luz valiosa se desperdicie, la parte trasera del panel puede absorberla.

Los paneles solares bifaciales pueden capturar los rayos UV que los paneles tradicionales no captan, lo que hace que sean extra eficientes.

La luz solar puede reflejarse en todo tipo de superficies no reflectantes y reflectantes, incluso en el suelo. Cuando la luz solar rebota en superficies, como la luz reflejada por la nieve, este efecto se llama albedo. Los paneles solares bifaciales pueden absorber esta luz y, debido a eso, proporcionan una mayor eficiencia y, por lo tanto, generan más energía que los paneles solares monofaciales tradicionales que componen la gran mayoría de los sistemas solares fotovoltaicos existentes.

Aquí hay un video rápido que demuestra la idea detrás de los paneles solares bifaciales:

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Principales fabricantes de paneles solares bifaciales

Debido a que son relativamente nuevos, no todos los fabricantes de paneles solares producen paneles bifaciales. LG era uno de los principales fabricantes de paneles solares bifaciales, pero recientemente anunciaron que abandonarán el negocio de los paneles solares.

Los principales fabricantes de paneles solares bifaciales son Q CELLS, Canadian Solar y Jinko Solar.

Q CELLS

Q CELLS, uno de los paneles solares mejor calificados en SolarReviews, fabrica paneles bifaciales para instalaciones a gran escala. El QPeak XL Duo tiene una eficiencia del 21,4% y viene con una garantía de producto de 12 años y una garantía de rendimiento de 25 años.

Q CELLS es una de las marcas más populares por su rendimiento y durabilidad.

Canadian Solar

Canadian Solar ha combinado la tecnología avanzada de células bifaciales con su experiencia en la fabricación de módulos de vidrio doble para desarrollar los paneles bifaciales ultramodernos BiKu, que se utilizan en instalaciones a gran escala. Sus bastidores de montaje altamente duraderos están hechos con bastidores de aleación de aluminio anodizado y 2 mm de vidrio endurecido por calor.

Canadian Solar afirma que los paneles bifaciales BiKu producen hasta un 30% de energía adicional desde la parte trasera.

JinkoSolar

El modelo Tiger LM es el módulo solar bifacial ofrecido por Jinko Solar. Este módulo viene con una garantía de producto de 13 años, garantía de potencia lineal de 30 años y afirma una tasa de degradación del 0,45%.

El diseño único sin marco de los paneles solares de Jinko reduce en gran medida la posibilidad del efecto PID, un fenómeno que causa una degradación no deseada del panel.

Aunque Q CELLS, Canadian Solar y Jinko Solar son los más conocidos, hay muchas otras compañías que fabrican módulos bifaciales. Aquí hay una lista de otros actores importantes en el mercado que están involucrados en la fabricación de tecnología solar bifacial avanzada:

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¿Son los paneles solares bifaciales una buena opción para los hogares?

Respuesta corta: no.

La razón principal de esto es que los paneles solares bifaciales no funcionan bien cuando se instalan en los tejados. Los paneles solares en los tejados se montan en estructuras que dejan solo unos pocos centímetros entre el panel y la superficie del tejado. Esto significa que muy poca luz solar reflejada llega a la parte trasera del panel, lo que limita la producción de energía solar bifacial.

Requieren una gran cantidad de espacio para evitar sombras y para absorber adecuadamente la luz reflejada, lo que los hace menos adecuados para propiedades residenciales donde el espacio es limitado.

Además, los paneles solares bifaciales actualmente tienen un costo significativamente más alto y, en configuraciones residenciales, es poco probable que produzcan la energía solar adicional necesaria para justificar su mayor precio. Esto significa que los paneles solares monocristalinos o policristalinos tradicionales siguen siendo la opción de energía solar fotovoltaica más rentable para las instalaciones residenciales.

Dicho esto, los sistemas solares bifaciales aún pueden ser útiles para ciertas aplicaciones residenciales. Por ejemplo, las células solares bifaciales de película delgada tienen sentido cuando se utilizan para estructuras independientes como estacionamientos, toldos o pérgolas, que proporcionan sombra parcial y producen energía desde ambos lados.

Un patio solar diseñado con paneles solares bifaciales para capturar la luz solar desde ambos lados. Fuente de la imagen: Prism Solar

Los sistemas bifaciales también pueden funcionar en áreas donde no haya obstáculos para la reflexión de la luz. Las marquesinas y toldos hechos de paneles fotovoltaicos bifaciales permiten que la luz reflejada llegue a la parte trasera de los paneles y genere energía sostenible adicional para los hogares.

Principales proyectos solares que utilizan la tecnología bifacial

Existen varios proyectos solares a gran escala construidos con módulos solares bifaciales que se han construido y continúan construyéndose.

Estas instalaciones bifaciales son un indicio de cómo esta tecnología ha estado creciendo a nivel mundial. Aquí hay algunos desarrollos destacados:

• En 2021, la Base de la Fuerza Aérea Robins en Georgia completó una granja solar de 870 acres para suministrar energía a la base.
• En 2021, el Proyecto Taygete Energy en Pecos, Texas, estaba en construcción con 344 MW de energía solar; será uno de los proyectos solares más grandes de Texas.
• En 2019, LONGi comenzó la construcción de un proyecto de generación de energía de capacidad de 224 MW en el condado de Mitchell, Georgia. Será el proyecto de generación de energía bifacial+tracker más grande de Estados Unidos.

El mercado de los paneles solares bifaciales despegará, pero no todos los paneles futuros serán de doble cara

Los paneles solares bifaciales están siendo aclamados como la próxima gran cosa en la energía solar. Con una mayor tasa de producción de energía, los paneles bifaciales parecen destinados a volverse cada vez más populares en el mercado de la energía solar a gran escala de Estados Unidos.

Sin embargo, es poco probable que tengan mucho impacto en la energía solar residencial. Un sistema solar bifacial montado en el techo de una casa no puede capturar realmente los rayos reflejados del sol. A esto se suma su precio premium y su diseño sin marco, y queda claro que la tecnología solar bifacial no encajará en la mayoría de los hogares.

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¿Cuál es el rendimiento de los paneles solares bifaciales?

Prediciendo el rendimiento energético con BIGEYE

Desarrollamos BIGEYE para hacer una predicción precisa del rendimiento energético de un sistema fotovoltaico con módulos bifaciales para todas las partes involucradas. Este es un modelo de simulación muy avanzado y, hasta donde sabemos, el más completo, para un sistema fotovoltaico. Con BIGEYE, podemos simular la producción de electricidad de sistemas fotovoltaicos con cualquier configuración y en cualquier ubicación. Con datos meteorológicos y ambientales, calculamos la producción de electricidad por hora, día, mes o año.

Para los instaladores fotovoltaicos, los desarrolladores de proyectos y los propietarios de sistemas, es muy valioso tener un perfil preciso de generación de energía. Esto les permite proporcionar conexiones óptimas a la red eléctrica local, nacional y global. Además, BIGEYE ayuda a diseñar sistemas fotovoltaicos de manera que la generación de energía se ajuste mejor a las necesidades diarias. Por ejemplo, aumentando la generación de energía por la mañana o por la tarde.

Conocimiento y tecnología

Nuestros expertos están trabajando en varios nuevos conceptos de células con el objetivo de aumentar la eficiencia y reducir simultáneamente los costos de fabricación. Uno de los conceptos de células bifaciales que hemos desarrollado es una versión industrial de la llamada célula solar TOPCon. Esta célula tiene capas intermedias especiales en la parte trasera, compuestas por una capa de óxido muy delgada y una capa de polisilicio. Esta estructura contrarresta las pérdidas en la superficie. Desarrollamos este concepto de célula en colaboración con Tempress Systems, entre otros, en el marco de un proyecto de subvención TKI Urban Energy y en varios proyectos comerciales. Esta tecnología ha sido adoptada por la industria y se están logrando eficiencias de células superiores al 23% en la producción.

En uno de los últimos conceptos de células bifaciales, se incorporan óxidos metálicos muy delgados en las capas de interfaz. Estas capas de interfaz se pueden aplicar en ambos lados y tienen la misma calidad que las de la célula TOPCon, pero son mucho más transparentes, lo que permite que la luz solar entre de manera óptima en la célula solar. El rendimiento bifacial de la célula solar puede mejorarse considerablemente, mientras que la producción potencialmente es más sencilla y, por lo tanto, más barata. Este concepto todavía está en desarrollo en colaboración con Solmates, Levitech, la Universidad Tecnológica de Eindhoven y la Universidad Tecnológica de Delft. Esperamos que con esta tecnología se puedan producir células solares económicas con más del 25% de eficiencia.

Los paneles solares bifaciales son una opción eficiente y prometedora para la generación de energía solar a gran escala, pero no son adecuados para la energía solar residencial debido a su falta de eficiencia en los tejados y su costo premium. Sin embargo, su tecnología sigue avanzando y es probable que veamos mejoras continuas en su eficiencia y costo en el futuro.