¿Cómo funcionan las células solares en el clima nórdico?

El sol fuerte, el frío y la nieve reflectante, característicos del clima del Norte, hacen una buena combinación. Siempre y cuando la nieve no cubra el panel solar, dicen los investigadores.

Los experimentos en el laboratorio climático de SINTEF demuestran que las células solares funcionan muy bien en Noruega a pesar de la lluvia y el frío. Pero hay una cosa que los propietarios deberían saber si quieren aprovechar al máximo la energía del sol.

En los últimos años, el precio de las células solares ha caído tan dramáticamente que cada vez más personas buscan invertir en paneles solares. Estos pueden instalarse como estructuras independientes en techos, o como componentes integrados de módulos de construcción como pizarras de tejado o paneles de fachada.

Tradicionalmente, las células solares han sido económicamente viables en países con altos precios de la electricidad. Hoy, sin embargo, la electricidad generada por energía solar se ha vuelto competitiva incluso en Noruega, a pesar de que ese país disfruta de una hidroelectricidad económica.

Esto ha alentado a los investigadores a estudiar la eficacia de las células solares en condiciones climáticas noruegas. Y hasta ahora los resultados son prometedores.

Energia solar en Noruega

“Nuestros experimentos muestran que las células solares funcionan muy bien bajo el clima nórdico y las condiciones climáticas”, dice el responsable de investigación en SINTEF, Eivind Øvrelid. “Además, los cálculos realizados por la European Technology and Innovation Platform PV muestran que es económicamente viable invertir en electricidad generada por energía solar desde el primer día, siempre que sea una electricidad de autoconsumo”, afirma.

“Estamos hablando de una planta de aproximadamente 1 MWp (1000 kilowatt peak), y que las tasas de interés de la inversión se mantengan en sus niveles actuales”, dice Øvrelid.

Para descubrir esto los investigadores de SINTEF han instalado la tecnología en una cámara climática. Normalmente, tales cámaras se usan para probar la robustez de materiales tales como revestimientos de ventanas y otros materiales de construcción en condiciones climáticas adversas. La producción de los paneles de las células solares se prueba bajo diferentes temperaturas, lluvia ligera, fuertes lluvias, nieve y situaciones en las que se forma hielo en los paneles.

Los investigadores pudieron medir la generación eléctrica de las células solares bajo diferentes condiciones experimentales, y entre otros aspectos han concluido que el frío aumenta la producción y que la lluvia no es un problema.

“Los resultados confirmaron las observaciones que habíamos hecho antes de demostrar que los paneles funcionan muy bien en climas fríos”, dice Øvrelid.

El frío aumenta la producción y la lluvia no es problema

Un ambiente frío puede ser un activo para un panel de células solares utilizado para generar energía eléctrica porque mantiene la temperatura operativa de las células en niveles bajos. Las altas temperaturas aumentan la “fuga de energía interna” de las células porque los electrones son más activos en condiciones cálidas. En el caso de la célula solar basada en silicio utilizada en nuestro experimento, la producción se redujo en aproximadamente un 0,3% por cada grado de aumento de temperatura.

La temperatura ejerce su mayor influencia sobre el voltaje o, simplemente, la fuerza que moviliza los electrones. El voltaje aumenta cuando el clima es frío y esto hace que las celdas generen más salida.

La radiación solar (una medida de la energía solar) controla la cantidad de electricidad que generan las células. Puede ser muy intensa en invierno, especialmente si la luz del sol se refleja en la nieve fresca. En otras palabras, la luz del sol y el clima frío son condiciones ideales para las células solares.

Lo que sorprendió a los investigadores es que las células resistieron muy bien las condiciones de lluvia. Los experimentos con lluvia ligera dieron resultados positivos. “Los rayos solares simplemente pasan directamente a través de la lluvia”, dice Øvrelid. La precipitación “no tuvo ningún efecto sobre la cantidad de radiación entrante. Lo mismo ocurrió cuando las células estaban cubiertas por una capa de hielo”, dice.

Consejos

Cuando la nieve o el hielo opaco cubren los paneles solares, se produce un efecto de sombra distintivo. Entonces, el consejo para los propietarios es mantener sus paneles limpios de nieve. Si se forma hielo opaco en un panel, puede ser una buena idea derretirlo con agua tibia.

“Pero hagas lo que hagas, no intentes rasguñarlo”, dice Øvrelid. “Esto podría dañar la célula solar”, dice. También recomienda que las células se limpien a fondo dos veces al año. Se ha demostrado que tanto el hollín de la chimenea como el polvo transportado por el aire reducen la eficiencia de los paneles.

 

2019-03-05T13:32:38+01:00 23 marzo, 2018|