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Cómo Afecta El Clima Al Rendimiento De Las Celdas Solares

¿Todas las celdas solares fotovoltaicas (PV) creadas son iguales? No, pero las diferencias en la calidad y la producción de energía están enraizadas en más que en sus respectivos fabricantes y diseños. El clima local también desempeña un papel fundamental en la forma en que se desempeñan en cualquier implementación residencial, comercial o de servicios públicos.

Cómo el clima explica las diferencias en la producción de células solares

La variación del rendimiento de las células solares desde un lugar de manera intuitiva tiene sentido debido a los diferentes niveles de luz solar. En los EE. UU., Muchos de los estados con la mayor capacidad solar instalada están ubicados en el Cinturón del Sol, la región que atraviesa todo el extremo sur de los 48 más bajos, desde California hasta Carolina del Norte.

Las leyes e incentivos estatales explican algunas de las disparidades regionales, pero un número mayor de días más soleados en el sur también es inevitablemente influyente. Una celda solar fotovoltaica en Florida, naturalmente tendrá más oportunidades para capturar energía del sol que una en Dakota del Sur.

Los investigadores del MIT intentaron cuantificar la diferencia exacta probando los paneles tradicionales de silicio y telurio de cadmio de película delgada en dos ubicaciones meteorológicamente distintas: Singapur y Perrysburg, Ohio. La varianza observada entre los dos sitios fue de hasta el 5 por ciento y fue más pronunciada con las celdas de teluro de cadmio. La instalación de Singapur, con su clima más cálido y húmedo, demostró la mayor producción de energía.

El estudio implica que se podrían observar diferencias similares con perovskitas de haluro metálico y arseniuro de galio, cada uno de los cuales también tiene una brecha de banda electrónica alta como el telurio de cadmio.

Cómo Afecta El Clima Al Rendimiento De Las Celdas Solares

Predecir el rendimiento de las células fotovoltaicas solares: una ciencia inexacta

La cobertura del estudio MIT se ha centrado en cómo el clima marcó una diferencia mayor de lo esperado. Un punto relacionado es la inexactitud de las predicciones sobre el rendimiento de las células fotovoltaicas solares, que luchan en particular con los climas tropicales.

Muchas células se someten a pruebas de laboratorio o de campo en los climas relativamente templados de los Estados Unidos, Europa, China y Japón. Como resultado, por lo general no tienen puntos de referencia para la forma en que se enfrentarán a las condiciones del mundo real en lugares como Singapur. El rendimiento puede verse muy afectado por los extremos meteorológicos de temperatura, viento e irradiación.

El software actual de predicción de rendimiento a menudo se esfuerza por producir pronósticos precisos para células fotovoltaicas solares específicas, debido a sus líneas de base en resultados de laboratorio poco realistas. Los modelos de vanguardia funcionan un poco mejor al incorporar datos sobre efectos transitorios como el viento, así como en gradientes térmicos cercanos. Sus errores de la raíz cuadrada media pueden ser tan bajos como sólo el 2,5 por ciento.

Una mejor comprensión de las fluctuaciones relacionadas con el clima puede ayudar a tomar decisiones superiores sobre qué tipos de células fotovoltaicas solares utilizar en ubicaciones específicas. Por ejemplo, un despliegue situado en un clima cálido puede beneficiarse de las células que incorporan perovskitas y otros materiales capaces de aprovechar las ventajas únicas del entorno local, si dichas tecnologías son rentables y tienen un rendimiento superior al del silicio.

Cómo Afecta El Clima Al Rendimiento De Las Celdas Solares

Mirando hacia el futuro las posibilidades en los materiales de células fotovoltaicas solares

Si bien el estudio del MIT destacó el potencial del telurio de cadmio y materiales similares, vale la pena señalar que los paneles de silicio cristalino aún dominan el mercado, especialmente en la energía solar a gran escala. El Informe Anual de Generadores Eléctricos de la Administración de Información de Energía de EE. UU. Encontró que tenían el 70 por ciento del mercado en 2016, en comparación con el 28 por ciento de las alternativas de película delgada.

En la última categoría, el telurio de cadmio representó prácticamente toda la capacidad de película delgada instalada en los EE. UU. Sin embargo, su crecimiento se ha retrasado en el silicio en los últimos años debido a los avances en la fabricación de silicio que han ayudado a reducir costos y acelerar las implementaciones en todas las categorías. Las películas delgadas tienen casos de uso de nicho, es decir, en ambientes cálidos o para aplicaciones que requieren un mínimo peso celular, pero el silicio conserva numerosas ventajas en costo y abundancia.

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

Los módulos bifaciales ofrecen muchas ventajas sobre los paneles solares tradicionales. Se puede producir energía desde ambos lados de un módulo bifacial, aumentando la generación de energía total. A menudo son más duraderos porque ambos lados son resistentes a los rayos UV y las preocupaciones de degradación inducida por potencial (PID) se reducen cuando el módulo bifacial no tiene marco.

Algunas compañías con módulos bifaciales actualmente en el mercado incluyen LG, LONGi, Lumos Solar, Prism Solar, Silfab, Sunpreme, Trina Solar y Yingli Solar. A medida que más fabricantes los comienzan a producir, los módulos bifaciales se abren paso en el mercado.

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

¿Qué es un módulo bifacial?

Los módulos bifaciales producen energía solar desde ambos lados del panel. Mientras que los paneles tradicionales opacos de lámina posterior son monofaciales, los módulos bifaciales exponen tanto la parte frontal como la parte posterior de las celdas solares. Cuando los módulos bifaciales se instalan en una superficie altamente reflectante (como un techo de TPO blanco o en el suelo con piedras de colores claros), algunos fabricantes de módulos bifaciales reclaman un aumento del 30% en la producción solo por la potencia adicional generada desde la parte posterior.

Los módulos bifaciales vienen en muchos diseños. Algunos están enmarcados, mientras que otros no tienen marcos. Algunos son de doble vidrio, y otros usan hojas traseras transparentes. La mayoría utiliza células monocristalinas, pero hay diseños policristalinos. Lo único que es constante es que el poder se produce desde ambos lados. Hay módulos de doble vidrio sin marco que exponen la parte posterior de las celdas pero no son bifaciales. Los verdaderos módulos bifaciales tienen contactos tanto en la parte frontal como en la parte posterior de sus celdas.

¿Cómo se instalan los módulos bifaciales?

La forma en que se monta un módulo bifacial depende de su tipo. Un módulo bifacial enmarcado podría ser más fácil de instalar que sin marco, simplemente porque los sistemas tradicionales de montaje y estantería ya están adaptados a los modelos enmarcados. La mayoría de los fabricantes de módulos bifaciales proporcionan sus propias abrazaderas para montar su marca específica, eliminando cualquier duda de instalación.

Para los módulos bifaciales sin marco, las abrazaderas del módulo a menudo cuentan con protecciones de goma para proteger el vidrio, y se debe tener especial cuidado para evitar apretar los tornillos y dañar el vidrio.

Cuanto más alto se inclina un módulo bifacial, más energía produce. Los módulos bifaciales montados al ras de un techo bloquean la luz reflejada para que no llegue a la parte posterior de las celdas. Es por eso que los módulos bifaciales se desempeñan mejor en los techos comerciales planos y en los arreglos montados en el suelo, porque hay más espacio para inclinar y rebotar la luz reflejada en la parte posterior de los módulos.

El propio sistema de montaje puede afectar el rendimiento de los módulos bifaciales. Los sistemas de estanterías con rieles de soporte generalmente cubiertos por la lámina posterior de un módulo monofacial sombrearán las filas de las células bifaciales. Las cajas de conexiones en los paneles bifaciales se han vuelto más pequeñas o separadas en varias unidades ubicadas a lo largo del borde del panel para también evitar el sombreado. Los sistemas de montaje y estantería especialmente diseñados para instalaciones bifaciales resuelven la cuestión del sombreado de la parte posterior.

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

¿Cuál es la perspectiva para los módulos bifaciales?

El año pasado, Vincent Ambrose, gerente general de Canadian Solar para América del Norte, le dijo a Solar Power World que los módulos bifaciales realmente despegarán su fama en los próximos años.

“El desafío con los módulos bifaciales siempre ha sido la imprevisibilidad de la potencia de salida porque depende de lo que haya detrás de los módulos: un techo blanco, una teja oscura, hierba, grava”, dijo. “Escucharemos más acerca de esa tecnología en los próximos dos o tres años “.

El fabricante chino de paneles LONGi Solar cree que estamos entrando en una nueva era de energía fotovoltaica, en la que los módulos de alta eficiencia son supremos. La tecnología bifacial respalda el concepto de usar materiales de calidad para rendimientos de alta energía.

“Los módulos bifaciales son el futuro de la industria”, dijo Hongbin Fang, director técnico de LONGi Solar. “Heredó todas las ventajas de los módulos mono PERC (Emisor Pasivado Y Célula Trasera): alta densidad de potencia que resulta en un ahorro significativo de BOS, alto rendimiento energético con un mejor rendimiento con poca luz y un coeficiente de temperatura más bajo. Además, los módulos bifaciales de PERC también recolectan energía de la parte posterior, lo que demuestra un mayor rendimiento energético. Creemos que los módulos bifaciales de PERC son el mejor enfoque para lograr un LCOE* (costo energético nivelado) más bajo”.

*Se refiere al costo por kilowatt-hora que produce cualquier tipo de sistema de generación de electricidad, como la solar y la eólica.

¿Qué Son Los Módulos Solares Bifaciales?

California Aprueba Norma Para Requerir Paneles Solares En Casas Nuevas

La Comisión de Normas de Construcción de California ha otorgado su aprobación final a una nueva norma de vivienda que es la primera de su tipo en los Estados Unidos. A partir de 2020, la comisión exige que todas las casas nuevas construidas en el estado incluyan paneles solares.

“Estas disposiciones son realmente históricas y serán un faro de luz para el resto del país”, dijo el comisionado Kent Sasaki. “Es el comienzo de una mejora sustancial en la forma en que producimos energía y reducimos el consumo de combustibles fósiles”.

Además de los requisitos del panel solar, el nuevo estándar también incluye un incentivo para que los propietarios de viviendas agreguen una batería de alta capacidad a su sistema eléctrico para almacenar la energía del sol. La norma tiene una exención para los hogares que se construyen en lugares que a menudo están en la sombra.

California tiene una historia de establecer tendencias en todo el país, y esta nueva regla es el siguiente paso en la política ambiental progresiva del estado. El objetivo del estado es reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero y extraer toda su electricidad de fuentes de energía renovables.

La Comisión de Energía de California aprobó por primera vez la regla del panel solar en mayo como parte del Código de Normas de Construcción Ecológica de California. La semana pasada, la Comisión de Normas de la Construcción agregó el requisito con un voto unánime.

Drew Bohan, director ejecutivo de la comisión de energía, dijo que las casas construidas bajo la nueva regla deberían usar un 50 por ciento menos de energía en comparación con los estándares anteriores.

El nuevo requisito de energía solar es para casas unifamiliares y edificios multifamiliares de hasta tres pisos de altura. Agregará alrededor de USD$ 10,000 al costo inicial de una casa, pero las facturas de electricidad más bajas deben compensar eso con el tiempo. Bohan dijo que en el transcurso de una hipoteca a 30 años, un propietario debería ahorrar unos USD$ 19,000.

Los propietarios tendrán la opción de comprar los paneles directamente, arrendarlos o participar en un acuerdo de compra de energía con la empresa constructora.

Los 10 Artículos Más Leídos del 2016

Como ya es costumbre, no podía faltar nuestro listado de los artículos más leídos del año. Este 2016 ha sido muy especial, ¡CEMAER cumplió 10 años! Mismos que no hubieran sido posibles sin tu apoyo, el de nuestros alumnos y toda la comunidad que se va sumando para aprender más sobre las energías renovables.

En esta ocasión podremos ver en la lista como una papa es capaz de generar electricidad o el diferenciar un panel de una celda solar, fueron de los artículos que más visitas tuvieron. Sin más preámbulo, te presentamos a continuación Los 10 Artículos Más Leídos del 2016,

1. Qué Son las Fotoceldas

Estas resistencias están construidas con un material sensible a la luz, de tal manera que cuando la luz incide sobre su superficie, el material sufre una reacción química, alterando su resistencia eléctrica. Este tipo de dispositivos son distintos a las celdas solares y paneles solares.

Fotocelda

2. Costos de Calentadores Solares

Como podrás ver, es difícil darte un precio exacto, además de que puedes leer este post meses después y los costos de la energía solar cambian muy rápido y muchas veces también varían dependiendo del dólar, la buena noticia es que conforme pase el tiempo es más común que los costos bajen a que suban.

costo calentador solar

3. Cómo Funciona un Panel Solar

Lo primero que tenemos que saber para comprender cómo funciona un panel solar es que los paneles solares están formados de muchas celdas solares, es importante no confundir estos dos términos, una cosa es una celda solar y otra cosa es un panel solar.

4. Cuánto Cuesta la Energía Solar

Probablemente una pregunta que leo o escucho casi todos los días desde hace un par de años. Y lo difícil de responder es que no sólo no se puede dar una cifra exacta, sino que hay que entender varios factores, pero tampoco creas que son matemáticas avanzadas.

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5. Diferencia entre Panel Solar y Celda Solar

Paneles solares, celdas solares, células solares, placas solares, placas fotovoltaicas. Estos son muchos de los nombres que he escuchado sobre los diferentes términos que se utilizan para llamar a los diferentes componentes de la energía solar. Pero es importante conocer la diferencia entre uno y otro.

Diferencia entre Panel Solar y Celda Solar

6. ¿Qué Son Las Ecotecnias?

Las ecotecnias son innovaciones  tecnológicas diseñadas con la finalidad de preservar y restablecer el equilibrio entre la naturaleza y las necesidades humanas. Se caracterizan por aprovechar eficientemente los recursos naturales y utilizar materiales de bajo impacto ambiental en su elaboración.

7. Luz!!! Sin baterías, sin combustible ni luz solar

Es posible que no nos demos cuenta de ello aquí en el mundo desarrollado, pero todavía hay más de 1000 millones de personas en la Tierra que no tienen acceso a la electricidad.

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8. ¿Quieres Paneles Solares en tu Techo? Esto es lo que Necesitas Saber

El costo de la energía solar sigue cayendo y el número de instalaciones de paneles solares sigue en aumento, por lo que CityLab decidió charlar con algunos expertos en energía solar para orientar a los lectores con preguntas importantes a considerar antes de hacer el salto a la energía solar.

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9. Conoce la Escuela Rural que Ayudaste a Iluminar – Energía Solar

El proyecto que hasta hace poco era tan sólo un sueño, hoy ya es una realidad. La escuela rural “Octavio Paz”, hoy construye el futuro de más de 50 niños.

10. Una papa ilumina una habitación durante un mes -VIDEO

Haim Rabinowitch, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, ha dedicado muchos años a la creación de un dispositivo que extraiga energía almacenada en tubérculos, asegura que una simple papa puede iluminar una habitación con una lámpara LED hasta por 40 días.

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Ahorro de Energía – Fundamental para la Energía Solar

CEMAER Tv está de regreso, estamos ya en el episodio #12 y en esta ocasión hablamos del Ahorro de Energía, parte fundamental de la Energía Solar.

Este es un tema muy peculiar, y es de suma importancia dentro de la Energía solar. Muchas veces se puede llegar a confundir la definición de Ahorro de Energía con Eficiencia Energética. Por un lado, una definición se refiere a dejar de consumir energía, mientras que la otra, nos habla de la manera en la que podemos realizar la misma cantidad de trabajo utilizando menos energía.

A continuación te presentamos los puntos más importantes que tratamos esta vez en CEMAER Tv:

  • Diferencia entre Ahorro y Eficiencia
  • ¿Qué son los Gastos Vampiro?
    -Ejemplos
    -¿Cómo Solucionar los Gastos Vampiro?
  • Mitos y Realidades

Los equipos más eficientes son los que están apagados cuando no se usan

Te invitamos a disfrutar de los episodios anteriores aquí.

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Consumo de Aparatos Eléctricos

Si quieres reducir tu factura de electricidad o instalar un sistema de energía solar en tu casa, uno de los primeros pasos es reducir tu consumo de energía. Y para hacerlo tienes que saber el consumo de los aparatos eléctricos que tienes en casa para que puedas tomar acción para reducir tu consumo.

Por ejemplo, es mejor que le pongas atención primero a un tostador o a una plancha ya que son aparatos que funcionan con resistencias que convierten la electricidad en calor y por lo tanto consumen mucha más energía que una televisión de plasma. Así, poco a poco puedes ir cambiado tus hábitos y lograr tus objetivos de consumo.