La capacidad instalada de la energía solar no para de crecer en todo mundo. De hecho, en la cotidianidad está más integrada, desde los clásicos paneles en los tejados hasta los balcones solares. Sin embargo, cuando estos sistemas llegan al final de su vida útil, surge un problema acerca de cómo deshacernos de ellos. Aunque ya hay plantas de reciclaje en construcción, todavía no se aprovechan todos los materiales.
Así que para abordar este desafío, un nuevo estudio ha creado una fórmula técnica y económica para renovar las instalaciones solares existentes.
La investigación. España se está convirtiendo en todo un hub de la energía renovable, con un crecimiento significativo del sector y muchos grupos de estudio liderando proyectos. En este contexto, un grupo de científicos de la Universidad de Castilla-La Mancha ha desarrollado un análisis técnico y económico sobre estrategias de ‘revamping’ o renovación para una planta operativa al sureste del país.
Los investigadores han desglosado el trabajo en tres escenarios de renovación con el objetivo de mejorar la producción energética y la rentabilidad económica de la instalación.
La fórmula. El estudio ha analizado un parque en funcionamiento, que comenzó a operar en septiembre de 2008. Este presenta una potencia nominal de 100 kW, igual a la potencia del inversor. La potencia pico instalada en los paneles solares es de 111 kWp y el conjunto produce 170 MWh anuales. Los investigadores han evaluado tres estrategias de renovación:
- Escenario 1: Directamente sustituir los módulos solares por otros más eficientes. Aunque hicieron una subdivisión, por un lado, 1-1 manteniendo la misma potencia instalada (111 kWp). Por otro lado, 1-2 incrementando la potencia instalada hasta un nivel que mantenga las pérdidas por sobrecarga por debajo del 3%.
- Escenario 2: Mantener los módulos solares, pero sustituir los inversores. Esto reduce la cantidad de posibles modelos de inversores que se pueden llegar a instalar por la configuración de bajo voltaje (400 voltios).
- Escenario 3: Sustituir ambos, tanto los módulos solares como los inversores. En el estudio han empleado módulos LONGi LR5-54 HTH 440 M y el inversor Ingeteam Ingecon Sun 100TL.
En las tres estrategias se tuvo en cuenta un total de 280 módulos, configurados en 20 paneles por serie y 14 cadenas o ‘strings’. Además, las pérdidas por sobrecarga no superaron el 3%.
Los resultados. Los científicos han evaluado la producción energética y la rentabilidad económica en cada escenario:
- Escenario 1-1: Donde se cambian los paneles por otros más eficientes, pero manteniendo la misma potencia instalada. La investigación ha concluido que la producción anual aumenta a 197 MWh, muy ligeramente con respecto a la base.
- Escenario 1-2: Igual que el anterior, pero incrementando la potencia instalada. El resultado de la producción sube a 218 MWh.
- Escenario 2: Solo cambia el inversor. A diferencia del resto, aquí la producción anual es menor, de 174 MWh.
- Escenario 3: Donde se renueva tanto los paneles como los inversores. Esta estrategia ha resultado ser la más productiva con 223 MWh al año.
En las conclusiones finales, los científicos han encontrado, en el escenario tres, la mejor estrategia para renovar las plantas solares, ya que maximiza tanto la producción, logrando 1,715 kWh por cada kWp instalado, como la rentabilidad económica, con un periodo de recuperación de menos de 10 años.
Las plantas de reciclaje. Hasta ahora, lo que se conocía eran las plantas de reciclaje, donde se aprovecha parte del panel solar, como la plata, para hacer nuevos paneles solares. Sin embargo, este estudio ha presentado una alternativa más eficiente y sostenible con el ‘revamping’. A diferencia del reciclaje, al renovar las instalaciones permite extender su vida útil, mejorar su rendimiento y reducir todos los materiales que generan desperdicios y los costes adicionales.
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