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Cómo los paneles solares pueden prosperar en el clima invernal

En el Centro Regional de Pruebas de Williston, Vermont, los investigadores están examinando cómo los módulos solares fotovoltaicos enmarcados (en el fondo) y sin marco (en primer plano) manejan las condiciones nevadas. Foto cortesía: Sandia National Laboratories


Si usted vive fuera del soleado suroeste, el clima puede traer cambios repentinos en esta época del año. Muchas partes del país ya han visto nevar, y el vórtice polar se ha extendido lo suficientemente al sur como para que incluso la capital de nuestra nación haya experimentado algunos escalofríos profundos. Aunque a primera vista puede parecer que la energía solar es ideal para el verano, los paneles solares fotovoltaicos (PV) producen energía útil a lo largo de las cuatro estaciones. Abordar los desafíos relacionados con la meteorología es una de las razones por las que la Iniciativa SunShot financia los Centros Regionales de Pruebas, donde el rendimiento de los paneles solares puede ser probado a lo largo del tiempo en climas muy variados. Los investigadores en los centros de pruebas han demostrado que la energía solar puede generar electricidad en áreas nevadas y otros entornos agresivos.

El polvo de la nieve tiene poco impacto en los paneles solares, ya que el viento puede volarlo fácilmente. La luz es capaz de avanzar dispersándose a través de un recubrimiento escaso, alcanzando el panel para producir electricidad. Es una historia diferente cuando se acumula mucha nieve, lo que impide que los paneles fotovoltaicos generen electricidad. Sin embargo, una vez que la nieve comienza a deslizarse, aunque sólo exponga ligeramente el panel, la generación de energía puede volver a ocurrir.

Las fuertes nevadas pueden representar un problema cuando el peso de la nieve ejerce presión sobre la estructura de soporte de un sistema fotovoltaico. La mayoría de los paneles fotovoltaicos en el campo de hoy tienen marcos, que tienden a crear tensiones localizadas en los puntos de montaje. En el Centro de Pruebas de Vermont, los investigadores están caracterizando impactos como las microfisuras formadas por la carga no uniforme de la nieve. Como se puede ver en la foto, la ausencia de un marco permite que la nieve se deslice. Esta investigación tiene el potencial de hacer de la energía solar una opción más económica para la generación de energía en los climas del norte.

Sin embargo, con o sin bastidores, es importante tener en cuenta que la nieve puede ayudar a limpiar un módulo fotovoltaico a medida que se derrite. Es similar a lo que sucede con el parabrisas de un coche: si se deja que la nieve se derrita, el parabrisas se deja sin una pizca de escombros. Esto se debe a que cualquier suciedad en el vidrio se adhiere a la nieve, lavándola cuando el sol la derrite. Las propiedades antisuciedad de la nieve hacen que los paneles solares sean más limpios y capaces de alcanzar mayores eficiencias.

SunShot está explorando otras formas de ayudar a los paneles fotovoltaicos a resistir los elementos del invierno a través de nuestro apoyo al Consorcio DuraMat, liderado por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables. Investigadores de DuraMat están investigando cómo una variedad de materiales usados en el empaque y montaje de componentes FV funcionan en diferentes climas. Estos estudios permitirán a los nuevos productos de menor costo, más confiables y predecibles encontrar su camino hacia la producción masiva. DuraMat también está investigando enfoques que optimizan módulos sin marco y los hacen más fácilmente adaptables a los extremos exteriores. Los nuevos materiales desarrollados por DuraMat serán probados en los Centros Regionales de Pruebas para evaluar su funcionalidad en una amplia gama de condiciones del mundo real.

Este invierno, incluso si la nieve se acumula en lo alto, podemos confiar en que nuestros paneles solares generarán energía y que la investigación realizada en los Centros Regionales de Pruebas ayudará a que la energía fotovoltaica funcione aún mejor en el futuro.

Datos principales

La investigación ha demostrado que la energía solar puede generar electricidad en zonas nevadas y otros entornos rigurosos.
La nieve ligera tiene poco impacto en los paneles solares porque se desliza fácilmente.
La nieve pesada puede limitar la cantidad de energía producida por los paneles solares, pero la luz aún es capaz de moverse a través de la nieve y la dispersión hacia adelante trae más luz a las células solares de lo que uno podría esperar.
Incluso cuando los paneles solares están completamente cubiertos de nieve, pueden generar electricidad.

Fuente: energy.gov

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