Tiempo de retorno de la energía solar-fotovoltaica

Todo sistema energético renovable instalado ha consumido una cantidad importante de energía para la manufactura de los elementos, el transporte y la instalación. El período en el que el sistema devuelve la energía inicial invertida en estos procesos se conoce como Energy Payback Time (Tiempo de Retorno de la Energía) y es uno de los principales inconvenientes de las fuentes de Energía Renovables, como la Solar Fotovoltaica, donde los paneles presentan tiempos de retorno de varios años.

 

[José Luis Gálvez]

Siguiendo con el análisis de ciclo de vida de la energía (primera parte y segunda parte), se presenta en esta entrada el concepto de Energy Payback Time (EPBT) o Tiempo de Retorno de la Energía, que se define como el tiempo que tarda un sistema en devolver la energía empleada en su ciclo de vida y se calcula como la energía bruta alimentada al ciclo de vida del sistema dividido por la energía primaria que evita el sistema renovable procedente de, por ejemplo, el mix eléctrico nacional. Mientras que las fuentes energéticas convencionales poseen EPBT minúsculos, las energías renovables presentan valores mayores, desde los varios meses de la energía eólica hasta los años que se han calculado para fotovoltaica.

 

Nawaz y Tiwari, en 2006 (Energy Policy 34) estudiaron el caso indio para paneles fotovoltaicos con diversas configuraciones y suposiciones, presentando una tabla donde relacionaban tanto el rendimiento, la necesidad de mantenimiento y sustitución de baterías, la radiación solar y las horas de sol diarias en dos configuraciones (campo abierto y en edificación). Los resultados resultaban desesperanzadores. Por ejemplo, una radiación de 1200 W/m2 durante una media de 6 horas diarias en 300 días al año hacían que el EPBT fuera de 11 años en un campo abierto o de 9 años en un tejado. Se llegaban a tiempos de retorno cercanos a los 26 años y el mínimo calculado era de 7 años. Estos pésimos datos provienen, principalmente, de los bajos rendimientos supuestos (11%) de aprovechamiento de la radiación solar y de los altos consumos energéticos supuestos para un panel fotovoltaico.

 

Un artículo de A. Stoppato (Energy 33, 2008) muestra un análisis de ciclo de vida de la energía solar fotovoltaica y su proyección futura para regiones europeas y algunas de otros continentes. En la figura 1 se muestra el EPBT calculado en este trabajo para alguna de las regiones, con un 13% de aprovechamiento de la radiación solar media de cada región.

 

Figura 1. Tiempo de Retorno de la Energía para paneles fotovoltaicos en distintas regiones.

 

Stoppato comenta que el tiempo de vida del panel debe considerarse de 28 años, ya que este es el valor medio de diseño para la vida de los paneles en Europa. Según esto, los paneles serían capaz de proporcionar 8 veces la energía invertida en la fabricación (en el caso de Sevilla) o tan sólo cuatro veces, según los datos para Bruselas.

 

Hay que considerar que los paneles tomados para este cálculo son los policristalinos de silicio convencionales. Raugei, 2007 (Energy 32), ya propuso que para sistemas más eficientes y menos exigentes energéticamente en su construcción y montaje, como los de teluro de cadmio (CdTe) o diseleniuro de indio y cobre (conocido como CIS) los tiempos de retorno de la energía se reducirían drásticamente. El desarrollo de estos sistemas y su aplicación futura puede llevar a tiempos de retorno inferiores a un año, como se muestra en la Figura 2 (suponiendo el mismo rendimiento que en sistemas convencionales).

 

 

 

Figura 2. Tiempos de Retorno calculados para los sistemas CdTe y CIS

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Comentarios

Por lo que he estado leyendo, en este blog, en otros y en páginas del sector, me parece una energía mucho más interesante de lo que se da a conocer, incluso más que la energía eólica que está por todas partes, aunque esta es mi opinión personal claro. En una de las empresas del sector he visto un poco en detalle como es la inversión, los pasos, las condiciones etc de una planta solar y explica un poco como es la parte técinca, la página en cuestión, por si es de interés a alguno, es la de Sun Fields SL, http://www.sfe-solar.com . Aunque sin duda hay más páginas similares.

En cualquier caso, como bien digo, es mi opinión. Saludos.

PD: Excelente este post, de lo mejorcito que he leído. Mi enhorabuena.

Por qué invertir en energía fotovoltaica: porque no contamina, porque lo que gana, para el futuro de nuestros hijos!

holaaa….
ps esta super innteresante
la info pero quisiera que
agregaran mas imagenes sobre
la energia.

graciaz…

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