Mucho más que eficiencia. Criterios para elegir el mejor módulo fotovoltaico
Cuando se elige un módulo para un generador fotovoltaico, el criterio predominante, frecuentemente el único considerado, es la eficiencia. ¿Pero sabes qué otras características del módulo impactan directamente en la generación de energía de la usina FV?
Um parámetro crítico de los módulos, muchas veces negligenciado, es el coeficiente de temperatura de potencia máxima. Entonces, exploremos y comprendamos cómo él afecta la generación de energía del generador fotovoltaico.
La potencia y las características eléctricas contidas en las hojas de datos de los módulos son datos recogidos en condiciones estándares de ensayo con la irradiancia de 1000W/m 2 y temperatura de la célula de 25 °C. Sin embargo, en condiciones reales de funcionamiento en campo, la temperatura de la célula siempre será mayor. Generalmente, para una temperatura ambiente de 25 °C a 30 °C, la temperatura de la célula está entre 50 °C y 60 ° C, todavía puede ser mayor dependiendo de la velocidad del viento, las características del vidrio y la irradiación.
Debido a la variación de la temperatura de las células, todos los módulos cambian con su corriente de corto circuito, la tensión del circuito abierto y la potencia máxima, con un porcentaje determinado para cada grado que la temperatura se eleva o disminuye. Estos porcentajes son chamados de coeficientes de temperatura de Isc , Voc y Pmax .
En cuanto a la potencia, disminuye a medida que aumenta la temperatura de las células, generalmente entre 0,3 y un 0,4 por ciento por cada grado centígrado que sube la temperatura de la célula.
Existen diferencias significativas en los valores de los coeficientes de temperatura entre los tipos de tecnología PERC, TOPCon y HJT. Además, para un mismo tipo de tecnología de célula, los coeficientes pueden diferir entre fabricantes, ya que dependen de las características estructurales de la célula.
Desa forma, a melhor escolha será siempre pelos módulos con o menor coeficiente de temperatura de Pmax , como a tecnología HJT Risen , garantizando menor pérdida de potencia en condiciones reales, sobretodo en climas tropicales y subtropicales.
Al compararmos la tecnología de células tipo-p PERC, predominante actualmente, con las tecnologías tipo-n TOPCon y HJT Risen, percebe-se que estos presentan los menores coeficientes de temperatura, conforme se muestran en la Figura 1.
Es evidente que la tecnología de HJT Risen, además de tener las eficiencias más altas, es también la mejor comparada con las demás, ya que dará lugar a una mayor generación de energía, dado que tiene el coeficiente de temperatura Pmax más bajo del mercado. Esto se debe a las características de la célula Risen HJT, que se han ido perfeccionando a lo largo de los años de desarrollo de la tecnología HJT por parte de Risen.
Figura 1- Coeficientes de Temperatura de Pmax en % Pmax /°C
De forma simplificada, a través de la Figura 2 podemos verificar el efecto de la temperatura en la potencia de una usina y, como consecuencia, en la geração.
Figura 2- Variación de Pmax por temperatura
Tomando como ejemplo una planta de 1 MWp, comparando las tecnologías PERC, TOPCon y HJT Risen, en idénticas condiciones de instalación, cuando la temperatura de funcionamiento de la célula es de 60 °C, la pérdida de potencia respecto a la potencia pico instalada es del 11,9%, 10,15% y 8,4% para PERC, TOPCon y HJT Risen, respectivamente.
Del gráfico se deduce que el coeficiente de temperatura tiene un impacto directo en el rendimiento energético de la planta fotovoltaica, ya que permite una mayor generación para la misma potencia instalada. Cuanto menor sea el coeficiente de temperatura Pmax, menor será la pérdida de potencia en las horas de mejor irradiación, cuando la temperatura sube. Esto se traduce en una mayor generación de energía por cada kilovatio-pico (kWp) instalado.
En consecuencia, la cantidad adicional de energía generada, considerando la misma potencia instalada, se traduce en un beneficio medioambiental, en una menor amortización de la energia, o payback energético, pero sobre todo contribuye a la reducción del coste nivelado de la energía (LCOE) y así al aumento de la rentabilidad financiera del generador fotovoltaico.
