Ensuciamiento en sistemas solares: Retos y oportunidades
Autor: Ricardo Conceição, IMDEA Energía
El ensuciamiento producido por la acumulación de materia sólida sobre la superficie de los dispositivos de captación de energía solar, como paneles fotovoltaicos o los espejos de sistemas de concentración solar, son el origen de la diminución de la eficiencia óptica y así del rendimiento de la producción de energía eléctrica. Durante las dos últimas décadas, el análisis del ensuciamiento en sistemas solares ha sido objeto de un interés creciente, principalmente a partir de 2015, y se prevé que será todavía mayor en el futuro. Esta circunstancia tiene como origen la significativa reducción de los costes de fabricación e instalación de las tecnologías solares (fundamentalmente la fotovoltaica) conducente a una mayor penetración de las tecnologías renovables de origen solar en el mercado eléctrico y la necesidad de reducir los costes de operación y mantenimiento de las plantas, así como optimizar su operación. Se ha estimado que el ensuciamiento puede ocasionar una caída de al menos 3%-4% de la producción eléctrica de origen solar, la cual supone una disminución de ingresos de 3-5 mil millones de euros (Ilse et al. 2019 Joule 3(10) 2303-2321).
Las actividades de investigación en el área del ensuciamiento en sistemas solares se dirigen a: (i) la caracterización del ensuciamiento in-situ; (ii) la modelización de formación así como de modelos predictivos; y (iii) desarrollar soluciones tecnológicas eficientes y de bajo coste para mitigar el ensuciamiento y/o limpiar los sistemas de captación. En este marco, se pueden enumerar los recientes avances en sistemas de limpieza activos, como el desarrollo de cortinas electrostáticas (Sayyah et al. 2017 J. Electrostatics, 87, 173–179) o de sistemas semi-automatizados de limpieza; técnicas de medida ultrarrápidos basados en el uso de cámaras y drones para cuantificar espacial y temporalmente el ensuciamiento y que complementará o sustituirán técnicas clásicas (como el uso de reflectómetros y trazadores de curvas I-V); los modelos predictivos que permiten optimizar la programación de actividades de limpieza así como de posición de los sistemas solares en períodos de reposo.
Contacto
José González Aguilar, Responsable del grupo IMDEAE-UPAT en ACES2030-CM – jose.gonzalez@imdea.org
Coordina ACES2030-CM: Manuel Romero Álvarez, IMDEA Energía
