Los desarrolladores de paneles solares han reconocido durante mucho tiempo los efectos perjudiciales que tiene el calor en el rendimiento de las celdas, pero la empresa de Australia Occidental Sunovate ha señalado la tecnología solar fotovoltaica-térmica (PVT) como una oportunidad para agregar valor al mejorar la eficiencia.
La Agencia Internacional de Energía (AIE) publicó un documento que destaca los méritos de PVT, declarando que la producción de energía solar fotovoltaica combinada con la energía de la transferencia de calor proporciona un mayor rendimiento por metro cuadrado.
Glen Ryan, cofundador del innovador fotovoltaico solar Sunovate, con sede en Perth, se encuentra entre los que participaron en la preparación del documento de posición tecnológica sobre PVT y dijo que la tecnología híbrida tiene el potencial de mejorar la eficiencia de conversión al desviar el calor de los módulos. mientras utiliza el calor para un propósito alternativo.
“A nivel mundial, la calefacción generalmente representa más del 50% del consumo de energía final, muy poca de la cual es impulsada por energía renovable”, dijo Ryan.
“PVT nos permite aprovechar la energía solar limpia, mejorar la salida del panel fotovoltaico y convertir el calor extraído para una aplicación directa, como la calefacción de espacios, o mejorarlo combinándolo con aparatos de calefacción como bombas de calor.
“Es una combinación notable de tecnologías que está mejorando la eficiencia, el rendimiento y la longevidad de los módulos fotovoltaicos y permite que más aplicaciones accedan a energía limpia”.
La IEA dijo que al combinar la generación de electricidad y calor dentro del mismo componente, las tecnologías pueden alcanzar una eficiencia estacional general más alta que la fotovoltaica o la energía solar térmica por sí sola.
Durante el día, los módulos solares fotovoltaicos convierten la luz solar en electricidad. Con PVT, se agrega un colector solar térmico para transferir el exceso de calor no utilizado del módulo fotovoltaico a un fluido caloportador. Por la noche, la tecnología se transforma en una gran superficie radiante de calor que puede proporcionar refrigeración renovable.
La IEA dijo que la producción de electricidad solar de un módulo PVT descubierto no es menor que la de un módulo fotovoltaico solo e incluso puede ser ligeramente mayor si el colector funciona a temperaturas inferiores a las de un módulo fotovoltaico solo, gracias a la energía térmica extraída y usada.
Los colectores PVT pueden ser descubiertos, vidriados o concentrados. Dependiendo de su tipo, los colectores PVT pueden producir calor a temperaturas de aproximadamente -20 ° a + 150 ° C y sirven para una amplia gama de aplicaciones.
Los sistemas PVT ya se están utilizando en entornos residenciales, agrícolas e industriales y la AIE dice que se han observado tiempos de recuperación de tan solo cuatro años en estudios de casos de hoteles en España.
El Instituto Australiano de Fotovoltaica (APVI) dijo que las pruebas, incluidas las realizadas por Sunovate, encontraron que los rendimientos pueden más del doble en comparación con la energía fotovoltaica o la energía solar térmica por sí sola. Sin embargo, la eficiencia depende de la temperatura de la aplicación de calefacción, siendo el calentamiento de la piscina más eficiente que el calentamiento del espacio, y ambos son más eficientes que el calentamiento con agua caliente.
La APVI dijo que el potencial de PVT es particularmente fuerte para las empresas comerciales donde los requisitos de calefacción son elevados durante el día, como los procesos agroindustriales (invernaderos, lecherías) y las operaciones de desalinización de agua solar.
El informe de la IEA también indicó que PVT proporcionó una mayor eficiencia de la energía solar fotovoltaica debido a la eliminación de calor de los módulos, mientras que la vida útil de las células aumentó debido a una menor degradación inducida térmicamente.
La AIE dijo que PVT también puede ayudar a abordar los problemas emergentes de las limitaciones de espacio y red, y señaló que la tecnología híbrida utiliza la misma área que un módulo fotovoltaico o térmico para proporcionar electricidad y calor y, en algunos casos, refrigeración.
“Los sistemas PVT ofrecen soluciones de alto rendimiento por unidad de área y maximizan la infraestructura eléctrica existente a través de su aplicación distribuida”, dijo la IEA en el informe.
La APVI dijo que Australia ya alberga varios fabricantes de tecnología PVT, así como distribuidores internacionales, pero con 2 millones de m2 de PVT, es decir, 270 MW PV y 1.400 GW de energía solar térmica instalada en todo el mundo durante los últimos cinco años.
Australia tenía solo 547 m2 de capacidad PVT instalada en 2019, muy a la deriva de los pioneros Francia (485.000 m2), Corea del Sur (281.000 m2), China (133.000 m2) y Alemania (112.000 m2).
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