La energía renovable está en constante evolución y desarrollo, y el sector de la energía solar no es una excepción. Con el aumento de los costos de la tierra, especialmente en Europa del Norte, se ha vuelto crucial aprovechar al máximo el terreno disponible para los proyectos solares. En este sentido, el diseño del layout de los paneles solares se ha convertido en un factor determinante para maximizar la productividad y la rentabilidad de una planta solar.
La importancia de la orientación y la inclinación de los paneles solares
La orientación y la inclinación de los paneles solares son fundamentales para maximizar su capacidad de generación de energía. Para que los paneles solares puedan alcanzar su máxima capacidad de generación, deben estar orientados en la dirección correcta y tener la inclinación adecuada según su ubicación geográfica y los datos meteorológicos. Los paneles solares aprovechan al máximo la energía solar cuando los rayos del sol inciden perpendicularmente en su superficie durante las horas de máxima intensidad de luz solar y durante el mayor tiempo posible.
La ubicación geográfica es esencial al orientar los paneles solares. En el hemisferio norte, los paneles solares deben orientarse hacia el sur verdadero, mientras que en el hemisferio sur deben orientarse hacia el norte verdadero.
Normalmente, la orientación óptima es lograr la perpendicularidad de los rayos del sol para que los paneles solares reciban luz directa durante todo el día. Sin embargo, según la Universidad de Calgary, dependiendo de cómo se utilicen los paneles solares, puede ser beneficioso tener una ligera rotación. Al proporcionar a los paneles esta ligera rotación, nuestro sistema sería capaz de producir más electricidad en las horas en las que se necesita. Por ejemplo, apuntar los paneles ligeramente hacia el suroeste, en dirección al sol poniente, permitiría que los paneles produzcan más energía por la tarde, cuando las personas están en casa y utilizan más electrodomésticos.
Esta rotación causará una disminución en la producción total, lo que en realidad podría tener más sentido económico para los propietarios que prefieren utilizar su energía generada cuando puede ser más cara en comparación con la red eléctrica (tarde por la tarde antes de que se ponga el sol).
El ángulo o inclinación de un panel solar también es un factor importante. El ángulo al que debe inclinarse un panel solar para producir la mayor cantidad de energía en un año determinado está determinado por la latitud geográfica. Una regla general para una producción óptima de energía anual es establecer el ángulo de inclinación del panel solar igual a la latitud geográfica. Por ejemplo, si la ubicación del arreglo solar está a 50° de latitud, el ángulo de inclinación óptimo también es de 50°. En esencia, cuanto más cerca esté un panel solar del ecuador, más recto debe estar apuntando. Cuanto más cerca esté el panel de los polos, más debe inclinarse hacia el ecuador.
Ventajas de los paneles solares Este-Oeste
Teniendo en cuenta la importancia de la orientación y la inclinación, ¿por qué se están popularizando los paneles solares con orientación Este-Oeste?
La razón principal por la que los arrays solares con orientación Este-Oeste se están convirtiendo en una tendencia en la industria es porque estas estructuras pueden alojar más filas y paneles, lo que se traduce en una mayor capacidad de generación en comparación con las estructuras que tienen orientación Norte-Sur (en términos de superficie del proyecto, no de capacidad de generación por módulo).
Teniendo en cuenta la continua caída de los precios de los módulos solares (un 90% en la última década según IRENA), tiene sentido que los desarrolladores solares estén priorizando la capacidad de generación sobre los costos de los paneles para garantizar la rentabilidad de sus proyectos.
Aunque los arrays solares Este-Oeste pueden tener una producción total reducida (un 15% según Sheffield Solar), el valor de la electricidad que producen es inherentemente mayor en la mayoría de los mercados. Esto se debe a la suavización de la curva de generación del array, generando más electricidad durante las horas de la mañana y la tarde y menos durante el pico del mediodía, cuando la electricidad es más barata.
Aplicaciones a gran escala
Un ejemplo de una aplicación a gran escala de las estructuras Este-Oeste es el proyecto cestas de Neoen, que generaría un 15% menos de energía total que una planta con orientación sur de la misma capacidad. Sin embargo, en términos de LCOE (costo nivelado de energía), la planta resultó ser más interesante debido a los altos costos fijos.
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Aplicaciones residenciales
En el sector residencial, las estructuras Este-Oeste también están teniendo un impacto debido a la disminución de las tarifas de alimentación (FIT) y al aumento de los precios de la electricidad. En este caso, las estructuras Este-Oeste pueden tener más sentido económico, ya que la gente generalmente sale de casa por la mañana y regresa por la tarde o temprano en la noche. Por lo tanto, tener paneles solares que proporcionen más electricidad en estos momentos, en lugar del mediodía cuando muchas propiedades están vacías, podría ser muy beneficioso.
Aplicaciones comerciales
En términos de techos comerciales, que tienden a ser más planos y, por lo tanto, más fáciles de diseñar, las estructuras Este-Oeste permiten a los almacenes, fábricas y oficinas instalar la mayor cantidad de paneles posible en sus techos. Además, los paneles orientados al sur con una inclinación de 30° requieren contrapesos de hormigón pesados para evitar que los módulos sean derribados por el viento o se caigan del techo (la fijación directa de los paneles al techo generalmente causa daños en la impermeabilización). Por otro lado, los paneles apretados y de inclinación baja no requieren contrapesos tan pesados, lo que reduce la carga en el techo y, por lo tanto, reduce los costos.
El futuro de los paneles solares Este-Oeste
A medida que los módulos solares sigan bajando de precio, ¿se convertirán las estructuras Este-Oeste en la opción preferida a medida que el rendimiento total de la superficie supere a las orientaciones tradicionales Norte-Sur?
No debemos olvidar que la latitud, así como los costos fijos como los del terreno, jugarán un papel crucial al evaluar el uso de estructuras Este-Oeste en comparación con las tradicionales. ¿Se favorecerá su uso solo en áreas estratégicas clave como Europa del Norte?
Otro aspecto a tener en cuenta en el análisis de la implementación futura de esta tecnología es la inestabilidad de la red eléctrica. Algunos expertos argumentan que las plantas solares Este-Oeste a gran escala, con sus curvas de generación más planas, ayudarán a los operadores de la red a equilibrar la oferta y la demanda.
A medida que la industria continúa innovando, hay muchas posibilidades disponibles y estamos ansiosos por ver las últimas innovaciones y tendencias del mercado.