Un nuevo estudio muestra que, contrariamente a la creencia generalizada en la industria de la energía solar, los nuevos tipos de células y paneles solares no necesariamente tienen que durar de 25 a 30 años para ser económicamente viables en el mercado actual.
Más bien, los paneles solares con una vida útil inicial de tan solo 10 años a veces pueden tener sentido económico, incluso para instalaciones a escala de red, lo que potencialmente abre la puerta a nuevas y prometedoras tecnologías fotovoltaicas solares que se han considerado insuficientemente duraderas para un uso generalizado.
Los nuevos hallazgos se describen en un artículo de la revista julio , por Joel Jean, un ex postdoc MIT y CEO de la nueva empresa Swift Solar; Vladimir Bulović, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación y director de MIT.nano; y Michael Woodhouse del Laboratorio Nacional de Energía Renovable NREL en Colorado.
"Cuando hablas con personas en el campo solar, dicen que cualquier panel solar nuevo tiene que durar 25 años", dice Jean. "Si a alguien se le ocurre una nueva tecnología con una vida útil de 10 años, nadie va amíralo. Eso se considera conocimiento común en el campo, y es algo paralizante "
Jean agrega que "esa es una gran barrera, porque no se puede probar una vida útil de 25 años en un año o dos, o incluso 10". Esa presunción, dice, ha dejado muchas nuevas tecnologías prometedoras estancadas,como las tecnologías convencionales de silicio cristalino dominan abrumadoramente el mercado solar comercial. Pero, según los investigadores, ese no tiene por qué ser el caso.
"Debemos recordar que, en última instancia, lo que a la gente le importa no es el costo del panel; es el costo nivelado de la electricidad", dice. En otras palabras, es el costo real por kilovatio-hora entregado durante la vida útil del sistema, incluido el costo de los paneles, inversores, estanterías, cableado, tierra, mano de obra de instalación, permisos, interconexión de la red y otros componentes del sistema, junto con los costos de mantenimiento continuo.
Parte de la razón por la cual la economía de la industria solar se ve diferente hoy que en el pasado es que el costo de los paneles también conocidos como módulos se ha desplomado tanto que ahora, el costo del "equilibrio del sistema" - esoes decir, todo, excepto los paneles en sí, excede el de los paneles. Eso significa que, siempre que los paneles solares más nuevos sean compatibles eléctrica y físicamente con los sistemas de estanterías y eléctricos, puede tener sentido económico reemplazar los paneles con paneles más nuevos y mejores.unos a medida que estén disponibles, mientras se reutiliza el resto del sistema.
"La mayor parte de la tecnología está en el panel, pero la mayor parte del costo está en el sistema", dice Jean. "En lugar de tener un sistema donde lo instale y luego reemplace todo después de 30 años, ¿qué pasa si reemplaza los paneles?antes y dejar todo lo demás igual? Una de las razones que podrían funcionar económicamente es si los está reemplazando por paneles más eficientes ", lo que probablemente sea el caso, ya que se está utilizando una amplia variedad de tecnologías más eficientes y de menor costoexplorado alrededor del mundo.
Él dice que lo que el equipo encontró en su análisis es que "con algunas advertencias sobre el financiamiento, en teoría, puede obtener un costo competitivo, porque sus nuevos paneles están mejorando, con una vida útil de tan solo 15 o incluso10 años."
Aunque los costos de las células solares han disminuido año tras año, Bulović dice que "la expectativa de que uno tuviera que demostrar una vida útil de 25 años para cualquier nueva tecnología de paneles solares se ha mantenido como una tautología. En este estudio mostramos quelos paneles solares se vuelven menos costosos y más eficientes, el balance de costos cambia significativamente "
Él dice que uno de los objetivos del nuevo documento es alertar a los investigadores de que sus nuevos inventos solares pueden ser rentables incluso si tienen una vida relativamente corta y, por lo tanto, pueden adoptarse y desplegarse más rápidamente de lo esperado. Al mismo tiempo, éldice, los inversores deben saber que pueden obtener mayores ganancias al optar por tecnologías solares eficientes que no se ha demostrado que duren tanto, sabiendo que periódicamente los paneles pueden ser reemplazados por otros más nuevos y más eficientes.
"Las tendencias históricas muestran que la tecnología de paneles solares sigue siendo cada vez más eficiente año tras año, y estas mejoras continuarán en los próximos años", dice Bulović. Las células solares basadas en perovskita, por ejemplo, cuando se desarrollaron por primera vez en menos de una décadaantes, tenía una eficiencia de solo un pequeño porcentaje, pero recientemente su rendimiento récord superó el 25% de eficiencia, en comparación con el 27% para la celda de silicio récord y aproximadamente el 20% para los módulos de silicio estándar actuales, según Bulović. Es importante destacar que en los diseños de dispositivos novedosos,una celda solar de perovskita se puede apilar sobre otra celda de perovskita, silicio o película delgada, para elevar el límite máximo de eficiencia alcanzable a más del 40 por ciento, que está muy por encima del límite fundamental del 30 por ciento de las tecnologías solares de silicio actuales. Pero las perovskitastienen problemas con la longevidad de la operación y aún no se ha demostrado que puedan acercarse al cumplimiento del estándar de 25 años.
Bulović espera que el estudio "cambie el paradigma de lo que ha sido aceptado como una verdad global". Hasta ahora, dice, "muchas tecnologías prometedoras nunca tuvieron un comienzo, porque el listón está demasiado alto" en la necesidadpara durabilidad
Para su análisis, el equipo analizó tres tipos diferentes de instalaciones solares: un sistema residencial típico de 6 kilovatios, un sistema comercial de 200 kilovatios y un gran sistema de escala de utilidad de 100 megavatios con seguimiento solar. Usaron el punto de referencia NRELparámetros para los sistemas solares de EE. UU. y una variedad de suposiciones sobre el progreso futuro en el desarrollo de la tecnología solar, el financiamiento y la eliminación de los paneles iniciales después del reemplazo, incluido el reciclaje de los módulos usados. Los modelos se validaron utilizando cuatro herramientas independientes para calcular el costo niveladode electricidad LCOE, una métrica estándar para comparar la viabilidad económica de diferentes fuentes de electricidad.
En los tres tipos de instalación, encontraron, dependiendo de los detalles de las condiciones locales, el reemplazo con nuevos módulos después de 10 a 15 años podría en muchos casos proporcionar ventajas económicas mientras se mantienen los muchos beneficios ambientales y de reducción de emisiones de la energía solar.El requisito básico para la rentabilidad es que cualquier nueva tecnología solar que se instale en los EE. UU. debe comenzar con una eficiencia del módulo de al menos 20 por ciento, un costo de no más de 30 centavos por vatio y una vida útil de al menos 10años, con el potencial de mejorar en los tres.
Jean señala que las tecnologías solares que se consideran estándar hoy en día, en su mayoría basadas en silicio pero también variantes de película delgada como el telururo de cadmio, "no fueron muy estables en los primeros años. La razón por la que duran 25 a 30 años hoy esque se han desarrollado durante muchas décadas ". El nuevo análisis ahora puede abrir la puerta para que algunas de las nuevas tecnologías prometedoras se implementen a una escala suficiente para construir niveles similares de experiencia y mejora en el tiempo y tener un impacto en el cambio climáticoantes de lo que podrían sin el reemplazo del módulo, dice.
"Esto podría permitirnos lanzar ideas que habrían muerto en la vid" debido a la percepción de que una mayor longevidad era esencial, dice Bulović.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por David L. Chandler. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :