04 octubre 2011

La tecnología de seguidores solares y su eficacia


Hace algunos años no teníamos muy clara la efectividad de los seguidores solares, una tecnología innovadora que se empezó a utilizar para mantener los módulos fotovoltaicos siempre orientados hacia el sol. Pero hoy en día, con mucha mayor experiencia sobre sus resultados podemos decir que incrementan la obtención de energía hasta un 45 % en algunas regiones en comparación con un módulo fijo.
Los seguidores solares no siempre se han visto como un sistema efectivo. El motivo es que introducir una nueva tecnología mecánica siempre puede ser causa de disfuncionamientos o averías.
Tipos de seguidores
Hay dos tipos básicos de seguidores solares. Los seguidores solares de un eje simplemente rotan alrededor de un eje, moviéndose a lo largo del azimut de este a oeste a lo largo del día. Los seguidores de doble eje se mueven no solamente a lo largo del azimut fijo sino que alteran el ángulo de elevación.
Los números dependen de la altitud, pero las cifras del fabricante sugieren que comparados con los módulos fijos, los seguidores de un eje típicamente incrementan la producción de electricidad entre un 27% - 32 %, mientras que los seguidores a dos ejes típicamente ven una mejora del 35 – 45 %. Estas cifras son realmente espectaculares ya que el desarrollo de la industria fotovoltaica trabaja para mejorar el rendimiento de la célula en un punto porcentual o menos.
Seguidores de un eje
Los seguidores de un eje son la forma más directa de mejorar el rendimiento potencial de una instalación solar comercial.
OPEL Solar International Inc de Toronto fabrica seguidores solares para configuraciones sobre suelo o tejado. Los módulos de eje simple horizontal de la serie TF – 800 incrementan la producción de los paneles en un 25 %. El TF – 800 incorpora una característica de programación avanzada que invierte el movimiento del seguidor para eliminar el sombreado entre filas, lo cual permite que sistemas más grandes se instalen en áreas más pequeñas.
Los fabricantes de dispositivos de seguidores solares de un eje defienden que la energía adicional obtenida con un eje dual es frecuentemente perdida como consecuencia de los costes adicionales de instalación y mantenimiento. Tales sistemas tienen además un riesgo de fallo más elevado.
Uno de los fabricantes grandes de seguidores solares es SUNPOWER, compañía con más de 400 MW instalados en cuatro continentes, aunque no todos sobre seguidores. El T20 tracker produce hasta un 30 % más energía que los sistemas fijos.
También en España se ha montado SUNPOWER. La planta fotovoltaica de 18 MW en Badajoz se completó usando esta tecnología.
Otra compañía global que trabaja con seguidores de un eje es MECASOLAR, cuyo producto aumenta la producción en un 5 % respecto a los seguidores tradicionales, y un 28 % en comparación con las estructuras solares fijas. MECASOLAR ha suministrado 311 MW de seguidores en la primera mitad de 2011, lo cual supone unas 24.000 unidades. Para la segunda mitad de 2011 MECASOLAR tiene órdenes por unos 22 MW.
En el último año, a+f GmbH ha finalizado órdenes por valor de €12 millones que verán dispositivos SunCarrier instalados en Italia por primera vez. En la región de Apulia se está construyendo un parque con una capacidad total de unos 2 MW. El seguidor a un eje SunCarrier es un sistema seguidor a un eje que consigue una producción de hasta un 35 % superior a los seguidores tradicionales.
Con un área de superficie de módulos de hasta 287,5 m2, el Sun Carrier proporciona una producción promedio de unos 38 kWp. Si se usan módulos de alta eficiencia, los resultados pueden incrementarse hasta 53 kWp por sistema de seguimiento.
Zomeworks de Nuevo México produce un nuevo diseño de seguidor a un eje. En el sistema de seguimiento por cable de la compañía, los módulos fotovoltaicos se montan sobre dos cables suspendidos. El sistema es orientado en un eje norte-sur y lleva a cabo un seguimiento este a oeste. Hay dos tipos de sistemas de seguimiento, el pasivo y el activo.
El sistema de seguidores pasivos usa el peso cambiante de un líquido refrigerante y una placa de sombra de propietario para mantener la disposición de módulos apuntando al sol. Mientras que el sistema de seguimiento activo de la compañía usa un controlador y uno o más actuadores para el objetivo. El seguimiento activo es más exacto – pero más caro que el seguidor pasivo, y requiere algún mantenimiento electrónico. El sistema activo también requiere una fuente de energía para el controlador y varios actuadores.
Otra variante de los fabricantes de seguidores de un eje es el sistema TOPtraker 8.5, con un ángulo de elevación de 20º - 30 º. Este sistema se ha diseñado para una superficie de área de módulo de 8,5 m2 y puede ser operado con todos los módulos solares disponibles. Dependiendo del tipo de módulo la potencia nominal puede ir de 500 a 1300 Wp.
Seguidores de doble eje
Los seguidores duales o de doble eje también están atrayendo considerablemente el interés del mercado.
Titan Tracker ha liberado una nueva generación de seguidores de eje dual que permiten reducir los costes en aproximadamente un 30 % y puden producir hasta un 45 % gracias a mejoras tales como la centralización de la transmisión y la reducción de las horas de personal en los procesos de fabricación.
Estos modelos están pensados para áreas con restricciones ambientales, tales como el impacto visual y son apropiados para velocidades de aire de 125 km/h en cualquier posición. Con un área de superficie máxima de 124 m2 por módulo, Titan justifica una producción de energía de hasta un 45 % más que los sistemas fijos en latitudes de 40 º norte.
El departamento de I+D de Titan está actualmente desarrollando prototipos de seguidores para sistemas CSP, tanto en torre como dish-Stirling.

ADES, una compañía española con más de 150 MW de seguidores solares instalados desde 2004 y actividad en España, Italia, Grecia y Canadá, trabaja con diseños de seguidores solares eficientes en el uso del suelo (1 MW en 3,5 ha). Su tecnología patentada “traction clamp”, tiene una forma elíptica y menor altura para disminuir el sombreado. En su diseño autónomo un sistema de batería proporciona el voltaje y corriente necesarios para todos los movimientos del seguidor, protegiendo contra fallos eléctricos debidos a la proximidad de la red.
Bibliografía:
·       Facing  the sun. Solar trackers boost yield. Renewable Energy World Magazine. September/October. September/October 2011 Volume 14
Publicar un comentario en la entrada