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Enel Green Power está combinando matrices fotovoltaicas existentes con agricultura en nueve sitios piloto en Europa. PV Magazine habló recientemente con Giovanni Tula, director de sostenibilidad de la empresa, sobre el modelo de negocio y su replicabilidad.

Enel Green Power, la unidad de energía renovable del grupo energético multinacional Enel, ha lanzado una serie de proyectos piloto agrivoltaicos en nueve sitios de demostración en Europa, incluidos dos en Grecia, cinco en España y dos en Italia.

“Nuestro enfoque inicial de la agrivoltaica se basa en la idea de utilizar parques solares existentes y operativos”, dijo a PV Magazine Giovanni Tula, director de sostenibilidad de Enel Green Power. “Estamos tratando de entender si diferentes tipos de actividades agrícolas pueden integrarse de manera eficiente en plantas que han estado activas en el negocio de generación de energía durante varios años”.

Su enfoque está diseñado para utilizar superficies agrícolas que ya se han utilizado para la construcción de plantas solares a gran escala, por lo que no es necesario ocupar nuevas parcelas de tierra.

Según Tula, hay mucho espacio para cultivos entre los rastreadores y los paneles. “Un parque solar convencional no cambia la naturaleza del suelo y la agricultura todavía es posible”, dijo. “Nuestro objetivo es explorar la opción agrivoltaica en parques o sitios fotovoltaicos a gran escala en los que el negocio de la energía sigue siendo el más importante”.

Este modelo de negocio, según Tula, sería completamente diferente a los proyectos agrivoltaicos más “convencionales”, donde domina el negocio agrícola y los paneles suelen estar montados en estructuras especiales a cierta altura para permitir el uso de equipos agrícolas debajo de ellos.

“Estamos planeando desarrollar un concepto que no afecte la generación de energía existente sin alterar el diseño de la planta y, al mismo tiempo, que permita un negocio de cultivos rentable”, explicó Tula. “No estamos simplemente agregando algo de actividad agrícola en el borde de una planta para que parezca más verde”.

La empresa gestionará los proyectos de demostración de forma analítica con socios científicos.

“Las primeras respuestas para nuestro enfoque deberían llegar dentro de los 24 meses y los datos recopilados deberían provenir del cultivo de prueba de una superficie total de casi 30 hectáreas distribuidas en las nueve instalaciones fotovoltaicas, 2 o 3 hectáreas cada una”, dijo Tula, y agregó que la extensión de la nueva actividad agrícola aún debe evaluarse. “Puede ser alrededor de un tercio de la superficie de la planta. Pero la proporción correcta entre el cultivo de cultivos y el negocio de generación de energía dependerá de las características específicas de cada proyecto “.

El modelo también se puede adoptar en plantas solares que ya se benefician de tarifas de alimentación o incentivos de diferentes tipos. Esto podría convertir la integración de la agricultura en una fuente de ingresos adicional, en lugar de insignificante, para los propietarios de las plantas.

Una vez validado por la investigación, el enfoque propuesto debe aplicarse a las plantas fotovoltaicas existentes y a los nuevos proyectos.

“No esperamos modificaciones importantes en el diseño de los nuevos proyectos, excepto algunos ajustes en su diseño para optimizar la integración de la solución agrícola en la planta fotovoltaica”, dijo Tula. “Se han lanzado pruebas en plantas existentes con el objetivo de evaluar las condiciones óptimas para ampliar las actividades de cultivo de cultivos, sin alterar el diseño fotovoltaico ni la rentabilidad de la planta”.

La empresa probará varios tipos de cultivos en los proyectos piloto.

“Probaremos cultivos que no crezcan demasiado y también veremos cómo estos cultivos pueden alterar el albedo en las plantas bifaciales”, dijo Tula. “Queremos plantar hierbas, flores o plantas que puedan actuar como catalizadores de la biodiversidad, pero también queremos probar calabacines, brócoli, berenjenas, espárragos, legumbres e incluso forrajes para animales”.

Enel Green Power también podría probar ciertas formas de ganadería en los parques solares.

“Estamos pensando, por ejemplo, en la cría de conejos de cierto tipo en el centro de Italia en la provincia de Viterbo”, explicó Tula.

Alternativas agrícolas

Tula dijo que los agrivoltaicos probablemente no se desarrollarán a gran escala en los próximos años.

“Pero también estoy seguro de que llegará antes de lo esperado”, dijo. “Creo que es importante, sin embargo, que tratemos de definir qué podría ser la agrivoltaica en el futuro y, por ahora, estamos tratando de ayudar a comprender cómo la agroindustria puede encontrar un nicho interesante en los parques solares existentes”.

Tula dijo que un gran motor de crecimiento para los agrivoltas podría provenir del propio sector agrícola, ya que puede decidir optar por superficies fotovoltaicas para ciertos tipos de cultivos.

“Es posible que veamos fotovoltaica especializada en algunos productos agrícolas específicos, excluyendo, por supuesto, todo tipo de plantas con un tallo alto”, concluyó Tula.

Los desarrolladores de paneles solares han reconocido durante mucho tiempo los efectos perjudiciales que tiene el calor en el rendimiento de las celdas, pero la empresa de Australia Occidental Sunovate ha señalado la tecnología solar fotovoltaica-térmica (PVT) como una oportunidad para agregar valor al mejorar la eficiencia.

La Agencia Internacional de Energía (AIE) publicó un documento que destaca los méritos de PVT, declarando que la producción de energía solar fotovoltaica combinada con la energía de la transferencia de calor proporciona un mayor rendimiento por metro cuadrado.

Glen Ryan, cofundador del innovador fotovoltaico solar Sunovate, con sede en Perth, se encuentra entre los que participaron en la preparación del documento de posición tecnológica sobre PVT y dijo que la tecnología híbrida tiene el potencial de mejorar la eficiencia de conversión al desviar el calor de los módulos. mientras utiliza el calor para un propósito alternativo.

“A nivel mundial, la calefacción generalmente representa más del 50% del consumo de energía final, muy poca de la cual es impulsada por energía renovable”, dijo Ryan.

“PVT nos permite aprovechar la energía solar limpia, mejorar la salida del panel fotovoltaico y convertir el calor extraído para una aplicación directa, como la calefacción de espacios, o mejorarlo combinándolo con aparatos de calefacción como bombas de calor.

“Es una combinación notable de tecnologías que está mejorando la eficiencia, el rendimiento y la longevidad de los módulos fotovoltaicos y permite que más aplicaciones accedan a energía limpia”.

La IEA dijo que al combinar la generación de electricidad y calor dentro del mismo componente, las tecnologías pueden alcanzar una eficiencia estacional general más alta que la fotovoltaica o la energía solar térmica por sí sola.

Durante el día, los módulos solares fotovoltaicos convierten la luz solar en electricidad. Con PVT, se agrega un colector solar térmico para transferir el exceso de calor no utilizado del módulo fotovoltaico a un fluido caloportador. Por la noche, la tecnología se transforma en una gran superficie radiante de calor que puede proporcionar refrigeración renovable.

La IEA dijo que la producción de electricidad solar de un módulo PVT descubierto no es menor que la de un módulo fotovoltaico solo e incluso puede ser ligeramente mayor si el colector funciona a temperaturas inferiores a las de un módulo fotovoltaico solo, gracias a la energía térmica extraída y usada.

Los colectores PVT pueden ser descubiertos, vidriados o concentrados. Dependiendo de su tipo, los colectores PVT pueden producir calor a temperaturas de aproximadamente -20 ° a + 150 ° C y sirven para una amplia gama de aplicaciones.

Los sistemas PVT ya se están utilizando en entornos residenciales, agrícolas e industriales y la AIE dice que se han observado tiempos de recuperación de tan solo cuatro años en estudios de casos de hoteles en España.

El Instituto Australiano de Fotovoltaica (APVI) dijo que las pruebas, incluidas las realizadas por Sunovate, encontraron que los rendimientos pueden más del doble en comparación con la energía fotovoltaica o la energía solar térmica por sí sola. Sin embargo, la eficiencia depende de la temperatura de la aplicación de calefacción, siendo el calentamiento de la piscina más eficiente que el calentamiento del espacio, y ambos son más eficientes que el calentamiento con agua caliente.

La APVI dijo que el potencial de PVT es particularmente fuerte para las empresas comerciales donde los requisitos de calefacción son elevados durante el día, como los procesos agroindustriales (invernaderos, lecherías) y las operaciones de desalinización de agua solar.

El informe de la IEA también indicó que PVT proporcionó una mayor eficiencia de la energía solar fotovoltaica debido a la eliminación de calor de los módulos, mientras que la vida útil de las células aumentó debido a una menor degradación inducida térmicamente.

La AIE dijo que PVT también puede ayudar a abordar los problemas emergentes de las limitaciones de espacio y red, y señaló que la tecnología híbrida utiliza la misma área que un módulo fotovoltaico o térmico para proporcionar electricidad y calor y, en algunos casos, refrigeración.

“Los sistemas PVT ofrecen soluciones de alto rendimiento por unidad de área y maximizan la infraestructura eléctrica existente a través de su aplicación distribuida”, dijo la IEA en el informe.

La APVI dijo que Australia ya alberga varios fabricantes de tecnología PVT, así como distribuidores internacionales, pero con 2 millones de m2 de PVT, es decir, 270 MW PV y 1.400 GW de energía solar térmica instalada en todo el mundo durante los últimos cinco años.

Australia tenía solo 547 m2 de capacidad PVT instalada en 2019, muy a la deriva de los pioneros Francia (485.000 m2), Corea del Sur (281.000 m2), China (133.000 m2) y Alemania (112.000 m2).

Investigadores están colaborando en el desarrollo de recubrimientos ópticos que podrían extender la vida útil de las celdas fotovoltaicas.

Investigadores estadounidenses han desarrollado una nueva clase de recubrimientos ópticos que podrían hacer que las celdas fotovoltaicas duren seis veces más de lo habitual, lo que a su vez podría reducir el costo de reemplazar las celdas gastadas.

El proyecto es una colaboración entre científicos de la Universidad Case Western Reserve (CWRU) en Ohio y la Universidad de Rochester en Nueva York.

Los recubrimientos ópticos son capas de material depositadas sobre una superficie para reflejar o filtrar la luz en diferentes longitudes de onda. Son una parte integral de casi todos los instrumentos ópticos, desde anteojos hasta telescopios.

Los nuevos recubrimientos se pueden fabricar para reflejar completamente una longitud de onda estrecha que corresponde al rango que produce electricidad de manera eficiente mediante una celda fotovoltaica. Eso significa que los nuevos recubrimientos podrían conducir a una solución de alto rendimiento y bajo costo para la generación de energía solar, dijo Giuseppe Strangi, profesor de física en CWRU.

El problema de la energía fotovoltaica es doble. Los paneles solares producen energía de manera eficiente durante el día, cuando la demanda de energía es relativamente baja, pero no después del atardecer, cuando la demanda sigue siendo alta. Y almacenar la energía generada por los paneles fotovoltaicos puede resultar caro.

Strangi y sus colaboradores crearon un revestimiento novedoso hecho de una película de germanio de 15 nanómetros de espesor (similar al silicio o al estaño) que puede reflejar y transmitir simultáneamente la misma longitud de onda o color, y hacer ambas cosas con un alto grado de claridad.

Los investigadores llaman a esta nueva clase de recubrimientos Fano Resonance Optical Coatings (FROC), en un guiño a Ugo Fano, un físico estadounidense nacido en Italia que trabajó con el científico nuclear Enrico Fermi.

Las resonancias en forma, esencialmente, son un fenómeno en el que se superponen dos ondas de luz, son la base del transporte de ondas de luz y también el desarrollo de esta nueva clase de recubrimientos ópticos.

Los nuevos recubrimientos, además de su capacidad de ajustarse para reflejar la longitud de onda fotovoltaica perfecta, también se pueden hacer para absorber el resto del espectro solar. Eso significa que podrían transferir de manera eficiente esas longitudes de onda al calor. Y almacenar esa energía térmica es relativamente económico, en comparación con almacenar electricidad.

Este enfoque también protegería la celda fotovoltaica del sobrecalentamiento, lo que llevaría a la promesa de un aumento de seis veces en la vida útil de las celdas fotovoltaicas, dijo Strangi. Sin embargo, la aplicación de la energía solar fotovoltaica en este nuevo proceso de manipulación de la óptica de ondas a nanoescala llevará algún tiempo para desarrollarse, señalaron los científicos. Los nuevos avances en los recubrimientos ópticos también podrían conducir a otras aplicaciones, agregaron los investigadores. Recientemente describieron sus hallazgos en Nature Nanotechnology.

En un nuevo estudio, PV Cycle e Imec / EnergyVille examinan el creciente sector de la reutilización de paneles solares y detallan tanto las oportunidades como los desafíos de emplear sistemas de segunda mano, especialmente en los países en desarrollo.

Dado que la energía fotovoltaica juega un papel cada vez más importante en la generación de energía renovable, la reutilización y reparación eficientes de los módulos fotovoltaicos se está volviendo cada vez más deseable, especialmente en los países de bajos ingresos. Sin embargo, según un nuevo estudio, una legislación poco clara y unas directrices internacionales débiles sobre residuos electrónicos están obstaculizando su reutilización eficiente.

En su informe exploratorio sobre el sector, la organización belga sin fines de lucro PV Cycle y el centro de innovación europeo Imec / EnergyVille detallan las prácticas, los riesgos y los desafíos actuales del mercado de reempleo con el fin de informar a las autoridades y partes interesadas interesadas, y formular recomendaciones iniciales. Señalan que en el enfoque de la economía circular, las acciones de reutilización y reparación juegan un papel esencial para extender la vida útil de los módulos fotovoltaicos al evitar su entrada temprana en el flujo de residuos, según el informe.

Un mercado de reempleo que aprovecha la primera ola de desmantelamiento está surgiendo 15 años después del comienzo del boom inicial de las instalaciones fotovoltaicas. Sin embargo, como industria incipiente, la reutilización de módulos fotovoltaicos es un sector en el que las empresas operan “en un área inexplorada y en su mayoría no regulada”, según el informe, que agrega: “Los actores industriales y públicos en la gestión de residuos y / o fotovoltaica tienen poco o ningún conocimiento de sus operaciones.

PV Cycle e Imec / EnergyVille señalan que la energía fotovoltaica se ha convertido rápidamente en una de las tecnologías de generación de energía más económicas. “El precio de la electricidad generada por energía fotovoltaica ha alcanzado un costo nivelado de la electricidad de 5-12 USD c / kWh, lo que ha llevado a una importante aceleración de su implementación con más de 110 GWp de capacidad recién instalada solo en 2019”, afirma el estudio. La capacidad fotovoltaica instalada acumulada es ahora de 627 GWp y se espera que alcance más de 1 TWp para 2025.

Con los módulos fotovoltaicos de silicio cristalino (c-Si) que representan el 95% del mercado fotovoltaico y la era de los teravatios de los módulos fotovoltaicos acercándose rápidamente, se están planteando cuestiones importantes sobre la gestión del final de su vida útil, ya que se proyectan 5 millones de toneladas de residuos fotovoltaicos para 2030 por IRENA.

“Adoptar un modelo económico circular para esta industria en proceso de maduración brinda una gran oportunidad para garantizar que la energía fotovoltaica se convierta en una de las fuentes de energía más sostenibles”, subraya el estudio.

En la actualidad, unas 15 empresas están activas en el sector de la reutilización fotovoltaica, un mercado estimado entre 500 y 600 MWp por año. “El volumen comercializado es muy difícil de estimar, ya que no están registrados ni el desmantelamiento de sitios fotovoltaicos ni los mercados de reventa fotovoltaica”, afirma el informe.

Los módulos fotovoltaicos representan aproximadamente el 40% de los costos totales del sistema fotovoltaico, lo que motiva el caso de negocio de la reutilización. Sin embargo, la continua y rápida disminución de los precios de los módulos fotovoltaicos (ahora hasta 0,24-0,36 USD / Wp) y el rápido aumento de la eficiencia de los módulos fotovoltaicos (ahora en el rango del 17 al 21%) plantean dudas sobre la viabilidad económica del sector.

Los módulos fotovoltaicos de segunda mano con menor rendimiento y expectativas de vida útil, pero con mayores riesgos financieros, tienen mayor demanda en mercados de bajos ingresos, como países de África, Asia occidental y el sudeste asiático, donde los clientes buscan sistemas fotovoltaicos de bajo costo extremo con menor calidad y requisitos estéticos. Todavía existe un mercado bastante pequeño y temporal de alrededor de 10 MWp en Europa occidental, donde las regulaciones de tarifas de alimentación a menudo requieren módulos de reemplazo “muy similares” en caso de daños.

“En general, los módulos fotovoltaicos reutilizados o reparados no son competitivos para nuevas instalaciones fotovoltaicas residenciales, comerciales y de servicios públicos en países de altos ingresos o incluso en países en desarrollo con incentivos gubernamentales para implementar fotovoltaica”, subraya el estudio.

Actualmente, los módulos fotovoltaicos para su reutilización se obtienen principalmente de grandes sistemas fotovoltaicos comerciales de 10 kWp a MWp de capacidad o de plantas fotovoltaicas a gran escala de más de 1 MWp de módulos se eliminan, en Europa, en Estados Unidos y China, aunque muchos pueden estar intactos. “El método más rentable es recolectar módulos reutilizables en el sitio de desmantelamiento con la clasificación, las pruebas visuales y eléctricas y la documentación completadas directamente después de la extracción e incluso incluidas pequeñas reparaciones de los componentes eléctricos externos de los módulos (cableado, conectores, diodos) ”, Señala el informe.

Eszter Voroshazi, gerente de I + D de Imec / EnergyVille, dice que las directrices técnicas y los estándares que detallan los pasos de clasificación y prueba y, lo más importante, el establecimiento de los criterios técnicos para calificar los módulos para su reutilización “son imprescindibles para garantizar la alta calidad de los módulos reutilizados. Podría valer la pena considerar solo los módulos fotovoltaicos para su reutilización que todavía tengan una potencia superior al 70% de su valor inicial y excluir los módulos fotovoltaicos con defectos que tengan una preocupación incluso menor por la seguridad ”.

La implementación de tales requisitos, que actualmente están totalmente ausentes, “garantizaría una calidad de producto homogénea y generaría confianza hacia los clientes y los fabricantes de equipos originales”, agrega Voroshazi.

“En principio, preparar módulos fotovoltaicos para su reutilización no tiene implicaciones medioambientales negativas, por lo que es un
paso deseable como parte del modelo económico circular para la energía fotovoltaica ”, concluye el informe. En Europa, se espera que los requisitos de diseño ecológico impuestos a los equipos eléctricos y electrónicos que miden la huella de CO2 entren en acción para la energía fotovoltaica.
módulos en los próximos años.

Es probable que esto haga que la reutilización de los módulos fotovoltaicos sea más competitiva y deseable, según el director ejecutivo de PV Cycle, Jan Clyncke.

Al mismo tiempo, los módulos usados ​​pueden representar una amenaza para el medio ambiente si no se reciclan adecuadamente.

“Una nota importante es que la viabilidad medioambiental de los módulos fotovoltaicos de segunda mano está en riesgo si no se garantiza su reciclaje adecuado después de su segunda vida”, añade Clyncke. “Por lo tanto, la práctica actual de exportar módulos fotovoltaicos reutilizados a países en desarrollo con regulaciones de residuos insuficientes está creando una gran preocupación ambiental”.

La reutilización de módulos fotovoltaicos crea claramente oportunidades de empleo para una mano de obra local y técnicamente capacitada, tanto en los países en desmantelamiento como en los de reinstalación, señala el estudio. “Esto debe ir acompañado de una adecuada formación de la mano de obra, que podría conducir a la creación de 63 puestos de trabajo por cada 1.000 toneladas de residuos eléctricos y electrónicos según una estimación de la red RRE-USE. Es importante señalar que para garantizar la viabilidad económica del sector, especialmente en los países de ingresos altos donde los sistemas fotovoltaicos están fuera de servicio, sería necesaria la automatización en la clasificación, las pruebas, etc.

“Este crecimiento del mercado no solo es deseable debido a la generación de empleos, sino que también reduce la pobreza energética en los países de bajos ingresos, lo que indirectamente contribuye a un mayor desarrollo económico y social”.

En general, la legislación poco clara, la falta de control de la directiva de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE) de la Comisión Europea y la falta casi total de una legislación similar fuera de la UE “plantean serias preocupaciones ambientales y de seguridad sobre la reutilización de módulos fotovoltaicos”, según el estudio encuentra.

“En los albores de la primera ola de desmantelamiento de sistemas fotovoltaicos, seguida de un rápido aumento esperado de los volúmenes de módulos fotovoltaicos reutilizables, solicitamos una evaluación cuidadosa del sector y sus regulaciones adecuadas en consulta con los actores globales relevantes”.

Un estudio ha analizado la viabilidad técnica y financiera de la energía solar flotante en centrales hidroeléctricas. El informe concluye que la energía fotovoltaica flotante reduce la evaporación de los depósitos de energía hidroeléctrica y el agua ahorrada se puede utilizar para generar más electricidad.

Un informe ha concluido que la combinación de plantas de energía solar flotante con hidroeléctricas aumenta la generación de energía de estas últimas al reducir la evaporación.

La investigación sobre el sistema de cubierta fotovoltaica flotante en un depósito rural de la India para minimizar la pérdida por evaporación, realizada por R Nagavinothini de la Universidad de Nápoles de Italia y el investigador independiente R Nagananthini, se propuso estimar las ganancias de generación de energía y el potencial de ahorro de agua de la energía solar flotante en los depósitos. Luego, el estudio pasó a considerar las ganancias adicionales de generación disponibles de las instalaciones hidroeléctricas asociadas.

Los autores del artículo eligieron el embalse de la presa Vaiga de 6 MW en Tamil Nadu como su caso de prueba y modelaron varias iteraciones de una matriz fotovoltaica flotante con capacidad de generación de 1,14 MW en el 30% (11,53 km2) de la masa de agua.

Sistema

El modelo indicó que tal sistema basado en pontones podría reducir la evaporación del embalse hasta en 42,731.56 m3 por año. Eso sumaría hasta 6,06 MWh más de producción de energía hidroeléctrica por año, según el documento, que se publicó en el International Journal of Sustainable Energy.

El sistema fotovoltaico flotante modelado sería un 35% más costoso que una planta solar terrestre convencional de la misma escala, según el estudio, pero esa cifra se compensaría con la infraestructura de red cercana que ofrece la instalación hidroeléctrica.

Con los investigadores modelando matrices flotantes con varios ángulos de inclinación, orientación y mecanismos de seguimiento, se encontró que 1.787 pontones podrían albergar 3574 paneles fotovoltaicos de silicio policristalino con una prima de $ 0.82 / Wp sobre el costo de una granja solar terrestre.

“El costo adicional de $ 0.82 / Wp generado por la instalación de lecho flotante del sistema FPV (flotante PV) puede compensarse por el costo de compra y nivelación de grandes hectáreas de tierra en… PV montada en el suelo. Además, FPV, junto con HEPP (centrales hidroeléctricas), también elimina la necesidad de conexión a la red ”, dijeron los investigadores.

Los resultados indicaron que el sistema fotovoltaico flotante también eliminaría 44,734.62 toneladas de emisiones de CO2.

Los paneles Wattway de Colas Group generarán electricidad para suministrar un cargador de vehículos eléctricos en el ayuntamiento de Peachtree Corners

La ciudad inteligente estadounidense Peachtree Corners, en Georgia, ha presentado un sistema de carreteras fotovoltaicas que produce energía para una estación de carga de vehículos eléctricos con energía solar ubicada en el ayuntamiento.

El camino solar está ubicado en una sección del carril de prueba de vehículos autónomos de Technology Parkway y fue financiada a través de una asociación con The Ray, una organización sin fines de lucro enfocada en tecnologías de transporte limpias en el estado.

El nuevo sistema en Peachtree Corners producirá más de 1.3 megavatios-hora de electricidad anualmente para un cargador EV de nivel 2 en el ayuntamiento sin costo para los conductores de EV.

El cargador también está equipado con un sistema de almacenamiento de energía para la carga nocturna.

La calzada solar utiliza paneles Wattway, proporcionados por la empresa francesa Colas Group en asociación con el Instituto Nacional de Energía Solar de Francia.

Los paneles fueron diseñados para ser más duraderos y eficientes, lo que resultó en un aumento del rendimiento del 21% con respecto a los paneles desplegados anteriormente.

“Como refuerzo adicional del liderazgo de Peachtree Corners en la introducción y el desarrollo de las últimas tecnologías en un entorno del mundo real, estamos entusiasmados de haber estado trabajando con The Ray para instalar los primeros paneles solares de superficie de carreteras del país fabricados por Wattway, dentro de nuestro -un carril de vehículos autónomo único en su clase”, dijo Brandon Branham, director de tecnología y asistente del administrador municipal de Peachtree Corners.

Añadió: “Si bien esta nueva forma de energía renovable 100% verde comenzará con el suministro de energía a una estación de carga de vehículos eléctricos, nuestra visión es comenzar a alimentar más infraestructura existente en toda la ciudad, sin conexión a la red.

“Esperamos instalar más paneles en todas partes, que pueden incluir aceras, carriles para bicicletas y muchas más superficies”.

A medida que África se tambalea por el impacto de la pandemia Covid-19, las instituciones y las personas de todo el continente están ideando innovaciones para ayudar a controlar su propagación. Los lavaderos de manos que funcionan con energía solar para servir a las comunidades están dominando los inventos.

El lavado de manos frecuente es una de las medidas de protección requeridas para las personas en medio de la pandemia de Covid-19 que se ha extendido por todo el mundo. Si bien existen variaciones en las lavadoras de manos inventadas por africanos, tienen algo en común: la mayoría están diseñadas y construidas para usar energía solar, a fin de garantizar su funcionamiento sin problemas e ininterrumpido en un continente donde el suministro de energía es intermitente en muchos lugares.

Entre los pioneros africanos de los lavaderos de manos automáticas de energía solar se encuentran el burundés Filston Rukerandanga y otros cuatro estudiantes de doctorado de varios países africanos en el Instituto Universitario Panafricano de Ciencias Básicas, Tecnología e Innovación, organizado por la Universidad de Agricultura y Tecnología Jomo Kenyatta en Nairobi, Kenia.

Otros académicos africanos que han logrado hazañas similares incluyen el Equipo de Respuesta Covid-19 de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Lagos; y un equipo de ingenieros del Politécnico Federal, Oko, ambos en Nigeria.

A nivel individual, Richard Kwarteng de Ghana ha inventado un lavamanos que funciona con energía solar y está equipado con un sensor de movimiento. Sin embargo, el esfuerzo individual más llamativo es la máquina de lavado de manos móvil automática inteligente con energía solar, inventada por Ese Oruade, un joven empresario solar y fundador / CEO de Sere Integrated Electrics Limited (SIEL) en Lagos, la capital comercial de Nigeria.

La empresa ofrece muchos servicios tecnológicos especializados, que van desde energías renovables (diseño e instalación de sistemas solares fotovoltaicos) hasta servicios de ingeniería electromecánica (hidráulica y neumática).

Oruade reveló a PV Magazine que la inspiración de su invento se produjo durante el bloqueo total impuesto en Nigeria como resultado de la pandemia. “Estoy agradecido de que la máquina finalmente se hizo realidad”, dijo el graduado de Ingeniería Eléctrica en 2008 de la Universidad de Nigeria, Nsukka.

Explicó: “Después de trabajar durante unos seis años, co-fundé una empresa de energía renovable con un compañero de la universidad. Obtuvimos una serie de acuerdos, principalmente con respecto a la instalación de sistemas solares fotovoltaicos, auditoría de carga y cotizaciones. Nuestra experiencia solo provino de mi formación en ingeniería y de la lectura de materiales de Internet; También planeamos subcontratar los trabajos de instalación reales, pero la inexperiencia (no conocer los fundamentos de los sistemas solares fotovoltaicos y el negocio) hizo que nuestros esfuerzos fueran ineficaces. Más tarde, mi colega abandonó el país en busca de pastos más verdes en el extranjero “.

El joven emprendedor pasó a revelar que su limitado conocimiento de la energía solar lo llevó a inscribirse en el Instituto de Capacitación en Tecnología de Energía Renovable (RETTI) en Lagos, donde aprendió, entre otras cosas, que no todos los sistemas solares fotovoltaicos requieren el uso de inversores; y que las cargas de CC se pueden alimentar directamente desde el controlador de carga. Dijo que fue después de la capacitación de RETTI que estableció SIEL, una empresa de su propiedad absoluta y no una sociedad como la primera que cofundó con su ex compañero de escuela.

El conocimiento que adquirió en RETTI fue fundamental en el desarrollo del producto que inventó: la lavadora de manos móvil automática inteligente Covid-19 con energía solar.

Cuenta con una serie de características, que incluyen un bajo consumo de energía (menos de 20 W); eficiencia energética (la iluminación LED solo llega cuando las personas se acercan a la máquina y solo funciona cuando está oscuro); protecciones contra sobrecorriente, cortocircuito, sobrecarga y batería (cuando la batería está completamente cargada, la máquina puede funcionar de forma autónoma durante más de dos días); cero emisiones; e higiene (el usuario no hace contacto físico con ninguna parte de la máquina).

Al enumerar los beneficios de su máquina de lavado de manos, Oruade dijo que ayudará a reducir la propagación de Covid-19 en su comunidad y otras en Nigeria, y señaló que es adecuado para su uso en escuelas, iglesias, mezquitas, bancos, hospitales, centros comerciales, fincas. , bancos, clubes e incluso eventos al aire libre, etc.

Si bien aplaude los esfuerzos africanos por inventar máquinas automáticas para lavarse las manos que aprovechan la tecnología solar, el desafío ahora es producirlas en masa para venderlas en todas las comunidades en un continente con mucho sol, para ayudar a limitar la propagación del Covid-19.

El Instituto Austriaco de Tecnología, Fraunhofer ISE y Forster Industrietechnik están desarrollando un nuevo concepto de sistema fotovoltaico en tejados para autopistas. Su objetivo es aprovechar el potencial de las redes de carreteras subexplotadas para generar electricidad.

El Instituto Austriaco de Tecnología (AIT), en colaboración con Fraunhofer ISE y Forster Industrietechnik de Alemania, ha lanzado el proyecto piloto PV-SÜD para crear nuevas oportunidades para la generación de energía solar en las redes de carreteras.

Varios proyectos en Alemania, Austria y Suiza ya han demostrado que la energía fotovoltaica se puede utilizar para suministrar electricidad para áreas de descanso o para iluminar túneles. El proyecto PV SÜD trabajará inicialmente en el desarrollo de un concepto y un proyecto piloto para el despliegue de tejados fotovoltaicos en autopistas con mucho tráfico.

Además del doble uso del espacio, los científicos esperan otros resultados positivos, incluida la protección de las superficies de las carreteras contra las precipitaciones y el sobrecalentamiento. También quieren verificar si los tejados fotovoltaicos proporcionarían valor añadido para las carreteras, como se esperaba, al tiempo que prueban la viabilidad práctica, técnica y económica de dichos conceptos.

La primera parte del proyecto es desarrollar un prototipo de techo fotovoltaico, incluida la selección de módulos y estructuras de soporte. El objetivo es determinar si el sistema fotovoltaico puede satisfacer una serie de requisitos diferentes, incluidos el drenaje, las cargas de viento y nieve, la estabilidad y la resistencia al impacto, las posibilidades de mantenimiento y la seguridad del tráfico. Luego, los científicos probarán si el sistema funciona de manera confiable.

“Con la cubierta fotovoltaica, se deben lograr los siguientes objetivos en particular. Primero, la producción de energía fotovoltaica utilizando tecnologías apropiadas de módulos fotovoltaicos ”, dijo Manfred Haider, gerente de proyectos en el Centro AIT para Sistemas de Movilidad. “En segundo lugar, el uso flexible de la red vial y, en tercer lugar, aumentar la vida útil del pavimento protegiéndolo del sobrecalentamiento y la precipitación. En cuarto lugar, protección adicional contra el ruido “.

El proyecto PV-SÜD está financiado a través del Ministerio Federal de Acción Climática, Medio Ambiente, Energía, Movilidad, Innovación y Tecnología de Alemania (BMK), la Agencia Austriaca para la Promoción de la Investigación (FFG), el Ministerio Federal de Transporte de Alemania y la Agencia Federal de Suiza. Oficina de Carreteras. El conocimiento obtenido del proyecto de investigación beneficiará el uso futuro de la energía fotovoltaica en las redes de carreteras de los tres países.

Todos los días, los caballos de batalla de tecnología limpia, continúan empujándonos hacia adelante a un ritmo rápido, pero ocasionalmente también hay un nuevo giro en algún tipo de tecnología ya existente. La energía solar está expulsando el carbón en Texas y está alimentando hogares en todo el mundo. La energía solar es el futuro. Sin embargo, una compañía en Suiza y su socio, Kronberg y St. Gallish-Appenzellische Kraftwerke (SAK), han creado algo único con la energía solar.

Más que un techo típico que uno instalaría en los hogares, este techo está destinado a estacionamientos y mantendrá los vehículos frescos mientras hace calor. El techo solar plegable puede salir cuando sale el sol, absorber los rayos y luego irse “a dormir” cuando está nublado, de noche o llueve. Aquí están las especificaciones:

• Tamaño: 4,000 M2 o 43055.64 pies cuadrados.
• Paneles: 1.320 paneles por techo.
• Plazas de estacionamiento: 150
• Producción anual: turno 350,000 kWh

El proyecto comenzó en la primavera de 2020 cuando construyeron el sistema fotovoltaico plegable en el estacionamiento de Kronbergbahn. Tiene 1.320 paneles solares y produce 350,000 kWh por año. En este momento, las empresas están buscando inversores interesados ​​en patrocinar un panel. Hay 660 paneles disponibles para el derecho de uso – 330 paneles son utilizados directamente por SAK y Kronbergbahn AG – y el acuerdo de licencia tiene una duración de 15 años.

Los inversores recibirán cinco cupones de experiencia diferente durante su derecho de uso de 15 años; los cupones varían según la inversión. Si estás interesado en invertir en un panel, tienes dos opciones. Puedes invertir en un panel completo o por trimestre:

1. Panel entero CHF 800 (USD$ 852)
2. Cuarto de panel CHF 200 (USD$ 213)

En el formulario de pedido, puedes enumerar hasta cuatro nombres para las letras del panel y también puedes incluir una dedicación personal en el certificado.

Evolución de la energía solar

Un dato curioso sobre la energía solar es que ha sido utilizada por humanos desde el siglo VII a. C. En aquel entonces, los humanos usarían la luz solar para encender fuego. Los griegos y los romanos pudieron usar espejos para encender antorchas en el siglo III a. C.

Estos espejos se hicieron conocidos como espejos ardientes. Otros usos pasivos de la energía solar que todavía son populares hoy en día son los cuartos solares, habitaciones con grandes ventanas que dirigen la luz solar hacia un área concentrada. Y en los años 1700-1800, los científicos pudieron alimentar hornos para viajes largos, así como utilizar el poder del sol para alimentar barcos de vapor.

Como sabemos, más recientemente, los sistemas solares fotovoltaicos se desarrollaron y han mejorado drásticamente en las últimas décadas. El costo de la energía solar solía costar alrededor de $ 300 por Watt en 1956.

La energía solar ha recorrido un largo camino. Tal vez estos techos solares retráctiles sean otro paso adelante para un segmento de nicho del mercado.

Los investigadores en Francia han intentado predecir la competitividad de los módulos fotovoltaicos en tándem frente a los productos cristalinos comerciales en 2030. Los productos cristalinos serán un 22-24% eficientes en una década, según los investigadores, posiblemente un 25% si las versiones interdigitadas de heterounión de contacto posterior se vuelven convencionales . Para competir, los dispositivos en tándem deberán ofrecer períodos de vida y tasas de degradación similares, además de eficiencias del 30%.

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Los módulos fotovoltaicos hechos con celdas solares en tándem tendrán que mostrar eficiencias del 30% y ofrecer la misma vida útil y la misma tasa de degradación que los paneles cristalinos estándar si los fabricantes desean alcanzar la producción comercial.

Ese es uno de los principales hallazgos de la visión de la tecnología fotovoltaica de IPVF en papel para 2030, realizada por investigadores del instituto tecnológico francés L’Institut Photovoltaïque d’Ile-de-France (IPVF), y publicado en Progress in Photovoltaics.

Según el documento, que evalúa la competitividad potencial de los módulos en tándem frente a los productos de silicio cristalino, las versiones comerciales de este último alcanzarán eficiencias del 22-24% para el final de la década, y posiblemente del 25% si el contacto posterior interdigitado (IBC) Los productos de heterounión alcanzan la producción comercial. Se espera que los productos cristalinos cuesten menos de USD$ 0.15 / W para 2030, tengan una eficiencia máxima teórica de 29.4% y una tasa de degradación anual de 0.5% durante una vida útil de 30 años.

Perovskitas

En ese escenario, dijeron los investigadores, los dispositivos en tándem requerirían una nueva lista de materiales, y las perovskitas podrían salvarlos de ser enviados a la historia. “Anticipamos que la perovskita en los módulos en tándem c ‐ Si [silicio cristalino], que puede construir sobre una base de producción de módulos de − c [más de] 100 GW, podría implementarse primero en mercados de áreas restringidas como un producto premium, compitiendo con SHJ [heterounión de silicio] y módulos de c-Si premium de IBC ”, escribieron los académicos.

Basándose en una producción de tal escala, los dispositivos en tándem basados ​​en perovskita podrían competir superando el 30% de eficiencia y ofreciendo una tasa de degradación y una vida útil similares a sus rivales de silicio cristalino. En ese escenario, los productos en tándem podrían costar solo USD$ 0.05-0.10 / W más que los dispositivos cristalinos, según los investigadores.

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El grupo de IPVF señaló que las células solares III-V de arseniuro de galio (GaAs) ya han superado el 32% de eficiencia en los laboratorios. “Sin embargo, hay un problema de costo crítico con los materiales III-V que se está abordando actualmente, p. Ej. mediante el desarrollo de métodos de deposición de menor costo, como la epitaxia en fase de vapor de hidruro “, dijeron los investigadores.

Las células solares en tándem de perovskita hasta ahora han alcanzado eficiencias de alrededor del 28%.