Paneles solares fotovoltaicos bifaciales: optimización de la utilización del albedo y diseño de la ganancia de potencia en la cara posterior.
2026-04-02
Las células solares fotovoltaicas (FV) tienen como objetivo generar electricidad a partir de la energía solar, y los avances tecnológicos actuales permiten una mayor generación de energía. Paneles solares bifaciales son una excelente manera de lograr una mayor eficiencia. A diferencia de los paneles mono o tradicionales básicos que convierten la luz solar directa en electricidad, los paneles bifaciales lo hacen el doble.
Generan electricidad desde ambas direcciones: luz solar directa desde el frente y luz reflejada (albedo) desde la parte posterior. Este mecanismo por sí solo ofrece una producción de energía hasta un 5-30% mayor que la de los paneles solares tradicionales. Esto significa que puede recibir un amplio suministro de energía con paneles solares bifaciales sin necesidad de ampliar la zona de instalación.
Es importante instalar paneles solares bifaciales en lugares donde se refleje mucha luz solar para lograr una mayor eficiencia energética. Se puede mejorar la ganancia de potencia de la parte posterior de los paneles solares fotovoltaicos bifaciales aumentando gradualmente el albedo de la superficie y elevando los paneles.
Este artículo destaca el mecanismo de albedo de los paneles solares fotovoltaicos bifaciales y las formas en que podemos mejorar su eficiencia energética.
Factores que afectan la ganancia de potencia en la parte posterior de los módulos bifaciales
Es necesario demostrar la bifacialidad de los paneles solares fotovoltaicos bifaciales. Dado que tienen la capacidad de generar electricidad por ambos lados, esta es una métrica que se utiliza para medir su bifacialidad. La bifacialidad, también conocida como factor o índice bifacial, mide la relación entre la producción de energía en la parte posterior y frontal de los módulos bifaciales, utilizando condiciones de prueba estándar (STC).
Estos son algunos de los factores que afectan la ganancia de potencia en la parte posterior de los módulos bifaciales:
Albedo de superficie/terreno
Este es el factor más crucial debido a la bifacialidad de estos paneles solares fotovoltaicos. El albedo es una medida de la reflectividad de una superficie (debajo de los paneles solares). Una mayor reflectividad indica que más rayos solares pueden llegar a las celdas posteriores. El impacto típico del albedo de la superficie depende del tipo de superficie, lo que determinará el impacto en la ganancia de los módulos bifaciales.
Las superficies claras, como la nieve o la arena, presentan un alto albedo y reflejan más radiación solar. Las superficies oscuras presentan el efecto contrario. Por lo tanto, las superficies con alto albedo son ideales para una mayor producción de energía en paneles solares fotovoltaicos bifaciales. Esto se puede mejorar utilizando bases de hormigón, materiales reflectantes o grava blanca.
Altura/ángulo de inclinación de instalación del módulo
La altura de instalación del módulo también se conoce como espacio libre al suelo. En este caso, las celdas traseras de los módulos bifaciales necesitan suficiente espacio para reflejar la luz. Por lo tanto, la altura del módulo permite que la parte posterior del módulo capture una mayor cantidad de luz reflejada difusa. Cuanto más alto sea el panel solar fotovoltaico bifacial, mayor será el efecto de ganancia en la parte posterior. Estas ganancias se pueden lograr a una altura de 0 a 1 metro, con una altura recomendada de 0,7 a 1,2 metros. Un espacio libre insuficiente puede provocar auto-sombreado y atrapamiento de luz.
El ángulo de inclinación determina la cantidad de luz solar directa que recibe la parte frontal y la luz reflejada que recibe la parte posterior.
Una inclinación baja impedirá que los reflejos del suelo lleguen a las células traseras, mientras que una inclinación excesiva provocará que la cara frontal pierda exposición a la luz solar. La inclinación típica para paneles solares fotovoltaicos bifaciales es de 5 a 15° mayor que la de los diseños monofaciales o tradicionales.
Transmitancia de los materiales de encapsulación
La transmisión de luz en los módulos bifaciales es esencial, ya que generan energía desde ambos lados. Los materiales de encapsulación optimizan la transmisión de luz entre la parte frontal y posterior de estos módulos. Rodean y protegen las células solares, proporcionándoles aislamiento eléctrico y uniendo así las capas. Además, las protegen de la humedad y el desgaste mecánico.
Algunos de los materiales de encapsulación incluyen EVA (etileno-acetato de vinilo) y POE (elastómero de poliolefina).
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Estrategias de optimización para la utilización del albedo
La bifacialidad de los módulos bifaciales permite una mayor producción de energía. Esto significa que se puede optimizar su uso mediante una correcta angulación u orientación.
Centrales eléctricas terrestres
· Uso a gran escala: El paneles solares fotovoltaicos bifaciales Se caracterizan por su doble eficiencia energética. Esto resulta muy útil en grandes extensiones de terreno, ya que permiten aumentar la eficiencia del suelo mediante la generación de energía dual.
· Incorporación del almacenamiento de energía: Las centrales eléctricas terrestres por sí solas generan una cantidad considerable de producción de energía. Su incorporación con otros sistemas de almacenamiento de energía aumentará aún más la producción de energía.
Aquí te presentamos algunos métodos para mejorar el albedo de la superficie:
1. En las regiones nevadas, el albedo funciona eficazmente. Esto se debe a su alto albedo. Los operadores solares pueden aprovechar esto quitando la nieve de la parte superior de la paneles solares y dejándolo debajo.
2. Extienda grava blanca o piedras blancas trituradas debajo de los paneles. Este método es económico y no obstruye el drenaje del agua.
3. Pinta superficies como el hormigón con revestimientos reflectantes o geotextiles para aumentar la reflectividad.
Diseño de ganancia de potencia en la parte posterior de módulos bifaciales
Para que los paneles solares fotovoltaicos bifaciales generen el doble de energía solar, su diseño debe ser óptimo. Esto incluye el uso de una lámina posterior de vidrio o transparente, una mayor altura de montaje, un ángulo de inclinación adecuado, superficies de colores claros y una mínima sombra en la parte posterior. La tecnología de módulos bifaciales favorece la ganancia de potencia en la parte posterior gracias al uso de una lámina posterior transparente o una estructura de vidrio/vidrio que facilita la penetración de la luz.
La mejora en la separación entre celdas también puede contribuir a aumentar la ganancia de potencia en la parte posterior. Cuanto mayor sea la distancia entre las celdas, más fácilmente pasará la luz. Sin embargo, esta distancia no debe ser ni demasiado grande ni demasiado pequeña. Si es demasiado grande, puede provocar pérdidas de energía, y si es demasiado pequeña, tendrá una baja reflectancia de los rayos solares.
Su diseño de montaje y transparencia también pueden mejorar la ganancia de potencia en la parte posterior. Una mayor separación expone los módulos bifaciales para una reflexión adecuada. Además del ángulo de inclinación y el espaciado entre filas, las estructuras de montaje deben evitar bloquear la luz reflejada.
Cálculo de la eficiencia global de generación de energía de los módulos bifaciales
A diferencia de los paneles solares fotovoltaicos monofaciales o tradicionales, donde solo se considera una cara, los paneles bifaciales utilizan dos. Dado que generan energía a partir de dos fuentes de irradiancia, los ingenieros evalúan su rendimiento mediante la irradiancia efectiva y los patrones de ganancia bifacial. En los módulos bifaciales, la potencia total se obtiene sumando la potencia frontal y la potencia posterior.
El sistema bifacial es un sistema complementario. No resta importancia a la ganancia de potencia frontal ni duplica el resultado. En cambio, la incrementa en una medida (generalmente entre un 10 % y un 30 %) mayor que la de los sistemas fotovoltaicos monofaciales o tradicionales. Las centrales solares bifaciales ahora generan una rentabilidad anual del 20 % al 30 %, especialmente si se aplican factores de optimización.
Los entornos de alta reflectancia se benefician enormemente de los sistemas bifaciales. La arena, que posee una alta reflectancia, se utiliza en entornos desérticos como los desiertos de Oriente Medio o en parques solares desérticos, con una ganancia anual del 15 al 20 %.
Resumen
La introducción de paneles solares fotovoltaicos bifaciales en la tecnología solar moderna no solo mejora la producción de energía a gran escala, sino que también ofrece oportunidades de crecimiento. Los usuarios pueden comprender mejor la tecnología bifacial evaluando sus ventajas y resultados.
Existen diferentes tipos de módulos bifaciales que cumplen distintas funciones. Según las necesidades de cada usuario, pueden elegir el módulo más adecuado. Si bien la inversión inicial y el elevado consumo energético pueden resultar inconvenientes, su flexibilidad de aplicación, el ahorro energético y las ventajas medioambientales hacen que valga la pena.
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