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El gigante chino se adelantó a sus rivales que recientemente anunciaron su intención de trabajar hacia la próxima generación de mega paneles al comprometerse a tener su producto Vertex de 600 W a la venta a fines de marzo.

Cinco meses después del lanzamiento de su primer módulo solar de más de 500 W, Trina Solar ha presentado una serie Vertex de próxima generación que, según dice, puede generar hasta 600 W.

En una conferencia de prensa por la compañía en su sede de Changzhou, el jefe de estrategia y gestión de productos Zhang Yingbin dio detalles de una serie de paneles que incluye dos productos para clientes internacionales: un modelo bifacial de 6 × 10 celdas que, según ha afirmado, puede rendir hasta 600 W, y un dispositivo 5 × 11, 550 W, que también es bifacial.

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Trina dijo que la innovación que aumenta aún más la producción fue el uso de celdas de medio corte en lugar de trisección. “La eficiencia máxima del módulo es de hasta el 21,2%”, dijo Zhang.

El Vertex tiene un voltaje de circuito abierto más bajo de 41.7 V y una corriente elevada de 18.4 A, según Trina. La potencia de la cadena disponible para proyectos solares podría aumentar hasta un 41% para los desarrolladores que usan Vertex, dijo el fabricante, con el producto que ofrece ahorros de equilibrio del sistema de RMB0.1 / W ($ 0.014), gracias a la necesidad de menos cables, cimientos, estanterías y otras infraestructuras. Eso generaría un costo nivelado de reducciones de energía del 2-3%, dijo Trina.

Este año

Zhang dijo que la compañía con sede en Changzhou comenzará a producir el Vértice de 550 W este año, con la versión de 600 W prevista para el primer trimestre del próximo año. Trina dijo que tendrá 10 GW de capacidad de producción anual de Vertex este año, aumentando a 21 GW el próximo año y 31 GW el año siguiente.

La ambición del primer trimestre para el modelo Vertex más poderoso robaría la marcha a los rivales de Trina, quienes formaron la Alianza Ecológica de Innovación Abierta Fotovoltaica 600 W + este mes con el objetivo de producir el próximo nivel de módulos ultrapotentes.

El Vertex también fortalecería las afirmaciones de la oblea de silicio de 210 mm respaldada por Trina, tal como algunos de sus rivales insisten en que 182 mm debería ser el estándar de la industria.

La compañía finlandesa ICS ha desarrollado una lámina que, según afirma, puede aumentar significativamente el rendimiento de los paneles solares, cuando se aplica a un módulo fotovoltaico. Fraunhofer ISE de Alemania ha confirmado que el aumento en el rendimiento de los módulos solares convencionales con la lámina solar varía del 5% al ​​10%.

ICS ha desarrollado una película solar con óptica integrada (Solar Energy Optics – SEO) que debería aumentar el rendimiento de los paneles solares convencionales hasta en un 10%. Con aplicaciones fotovoltaicas innovadoras, es posible obtener ganancias aún mayores, afirma el fabricante, y agrega que se ha demostrado que la lámina solar es más efectiva que cualquier proceso de absorción de luz que se haya introducido y probado hasta ahora en la industria.

“Encontramos una manera de absorber los rayos de luz y transmitirlos con mucha precisión”, explicó el CEO de ICS, Kari Rinko. “Nuestra tecnología de lámina SEO se basa en una óptica de cavidad integrada que no está expuesta a influencias externas o contaminación, y por lo tanto tiene la misma vida útil que el panel solar”.

La compañía está segura de que su tecnología puede hacer una valiosa contribución en la búsqueda de precios de energía más bajos. “La solución de lámina SEO aumenta la cantidad de luz que se dirige a las celdas solares”, explicó Rinko. “Los módulos solares se benefician directamente porque un aumento de la luz solar hace que el módulo solar sea más potente”. Fraunhofer ISE de Alemania ha confirmado que el aumento en el rendimiento de los paneles solares convencionales con la lámina solar varía del 5% al ​​10%.

“Una característica sorprendente de la solución de película SEO es que la capa de lámina solo se aplica a los bordes circundantes, ya sea en el panel de vidrio superior o inferior”, explicó Rinko. “Dado que no cubre toda el área de las celdas solares, ofrece más ventajas económicas al ahorrar costos de material”.

ICS dice que ha desarrollado un proceso de producción sólido para producir la lámina y aplicarla sin problemas a los paneles solares. La lámina se fabrica mediante un proceso rentable de rollo a rollo, según la compañía. “Esto significa que nuestra tecnología es totalmente escalable y se puede implementar sin problemas a escala industrial a nivel mundial”, dijo Rinko.

La compañía dice que ahora está lista para comenzar la producción piloto, a fin de convencer a los fabricantes fotovoltaicos de todo el mundo de su tecnología y las ventajas. “La solución de lámina SEO ofrece muchas ventajas, como un reflector transparente y negro con una reflectancia del 80% y una ganancia de energía del 30% con paneles solares transparentes y translúcidos”, agregó Rinko.

Los conceptos de los paneles solares que rastrean el sol(seguidores solares) y las matrices de paneles solares bifaciales han existido de forma independiente antes, pero los investigadores han analizado los beneficios de combinarlos por primera vez.

Un equipo del Instituto de Investigación de Energía Solar de Singapur, dirigido por Carlos Rodríguez-Gallegos, descubrió que los paneles con celdas fotovoltaicas en ambos lados que también podrían inclinarse para seguir al sol producirían un 35 por ciento más de energía y reducirían el costo promedio de electricidad en 16 por ciento.

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En la actualidad, los paneles solares en todo el mundo se instalan predominantemente con una orientación fija y capturan la luz solo desde un lado. Esto significa que dependen de la posición del sol en el cielo y solo pueden convertir aproximadamente el 22 por ciento de la luz que absorben en energía.

En un nuevo estudio publicado en la revista Joule, Rodríguez-Gallegos y su equipo sugieren utilizar paneles fotovoltaicos de doble cara que también puedan seguir al sol, para aumentar aún más su eficiencia.

El objetivo de cualquier panel solar es absorber tanta energía del sol como sea posible, dijo Rodríguez-Gallegos en un comunicado. La ventaja de usar paneles solares de dos lados es que también pueden absorber energía que se refleja en el suelo en su parte posterior.

Además de una inclinación fija, existen dos tipos de paneles solares que pueden rastrear el sol: los rastreadores de un solo eje siguen al sol a lo largo de un día, típicamente inclinándose de este a oeste y los rastreadores de doble eje, que no solo se inclinan desde de este a oeste, pero también gire 360 ​​° para seguir al sol en el transcurso de un año, ya que la elevación del sol es más alta en verano y más baja en invierno.

Si bien hay una serie de avances pioneros que se están realizando actualmente en tecnología solar, esta innovación es extremadamente simple. El equipo analizó la energía generada por diferentes configuraciones de paneles solares y junto con datos del Sistema de Energía Radiante de la NASA, Clouds and Earth y datos de campo sobre patrones de luz solar global de tres institutos diferentes. Descubrieron que los paneles solares bifaciales, producirían un 35 por ciento más de energía cuando se combinan con rastreadores de un solo eje, y un 40 por ciento más en combinación con rastreadores de doble eje.

Los paneles solares bifaciales pueden capturar la luz solar no solo desde sus lados orientados hacia el sol, sino también la luz reflejada desde el suelo hacia la parte inferior. Un sistema de posición global les permitiría simultáneamente inclinarse sobre un eje para apuntar siempre en un ángulo óptimo para captar los rayos del sol.

Según el nuevo documento, “Una configuración de seguimiento aumenta la producción de energía al mover un módulo fotovoltaico en el transcurso de un día, de modo que siempre mire al sol. Los módulos bifaciales usan celdas solares especiales y una cubierta transparente para recoger la luz no solo desde el frente sino también desde la parte posterior ”.

A pesar de que tanto los paneles solares bifaciales como los paneles de seguimiento están actualmente disponibles para uso comercial, los modelos que combinan las dos características no lo están. Por ejemplo, JP Morgan Chase ha completado una instalación de panel solar bifacial en la azotea de 2,8 MW en su ubicación de Columbus, Ohio, que proporciona el 18 por ciento del uso de electricidad del sitio.

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Sin embargo, el mercado solar está creciendo con más y más empresas comerciales y propietarios comprometiéndose a usar paneles. Y esto solo aumentará a medida que el cambio climático continúe calentando la Tierra y nuestra dependencia de los combustibles fósiles poco a poco. El nuevo estudio confirma que su uso generalizado eventualmente tendrá importantes ventajas económicas y energéticas.

“Esto significa que invertir en sistemas bifaciales y de seguimiento debería ser una apuesta segura en el futuro previsible”, dijo Rodríguez-Gallegos.

Un equipo de investigación internacional ha medido la reducción de la contaminación del aire debido al Covid-19 y su impacto en los niveles de radiación solar. Descubrieron que la radiación solar en Delhi, una de las ciudades más contaminadas del mundo, era alrededor de 8.3% más alta a fines de marzo, cuando el gobierno indio implementó medidas de contingencia.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts y del Instituto Helmholtz de Alemania Erlangen-Nürnberg para Energía Renovable han medido el impacto de la reducción de la contaminación del aire en los niveles de radiación solar debido al Covid-19.

El grupo dijo que el impacto positivo del bloqueo en los rendimientos de las plantas no era inesperado, pero los investigadores querían desarrollar un enfoque científico para medir directamente el impacto de la reducción de la contaminación del aire en la producción solar. Necesitaban confirmar lo que encontraron en estudios anteriores: que la contaminación del aire en las ciudades puede afectar negativamente el rendimiento de los módulos fotovoltaicos.

Su análisis evaluó los datos de irradiancia capturados con un piranómetro cerca de una instalación fotovoltaica comercial en Paschim Vihar, una parte residencial de Delhi, durante la fase de contingencia. Las plantas solares en la ciudad, que es una de las áreas urbanas más contaminadas del planeta, pueden experimentar reducciones en la producción de energía de más del 10% debido a la contaminación del aire, dijeron los científicos.

Presentaron sus hallazgos en “El impacto de las medidas relacionadas con Covid-19 en el recurso solar en áreas con altos niveles de contaminación del aire”, que se publicó recientemente en Joule y en el sitio web ScienceDirect. Dijeron que la radiación solar a fines de marzo, cuando Delhi estaba encerrada, era 8.3% más alta que en años anteriores. “Esto es comparable a mover un panel solar de Toronto a Houston” en términos de cambios en los niveles de radiación solar, dijo el grupo.

La insolación también fue un 5,9% más alta en abril, pero los investigadores no encontraron grandes diferencias en febrero o principios de marzo, en comparación con años anteriores. “Tras el estallido de Covid-19, primero hubo un toque de queda el 22 de marzo y luego un bloqueo en toda la India”, dijeron. “Siguiendo estas medidas, se observaron cielos inusualmente despejados en Delhi”.

El grupo de investigación dijo que la calidad del aire de Delhi durante todo el período de cierre fue aún peor que los niveles promedio de calidad del aire en otras ciudades del mundo.

“Los resultados que se muestran aquí pintan una imagen plausible: los niveles de contaminación del aire disminuyen notablemente, y esta caída produce un aire más limpio que permite que pase más luz solar a través de la atmósfera, lo que aumenta el rendimiento de las instalaciones fotovoltaicas”, concluyeron los investigadores.

El conglomerado chino ha revelado cómo integrará aún más la inteligencia artificial (IA) en sus dispositivos este año. El enfoque incluye la transformación de inversores en controladores fotovoltaicos inteligentes, el desarrollo de módulos de inferencia de inteligencia artificial y la creación de una plataforma de formación e inferencia de inteligencia artificial. El aprendizaje automático también se incorporará a las operaciones y el mantenimiento, la gestión de la red y el diseño de la planta fotovoltaica.

Después de desarrollar su primer inversor solar basado en inteligencia artificial (IA) el año pasado, el conglomerado chino Huawei ha revelado cómo pretende integrar la IA en su negocio solar.

Este año, según Huawei, “será testigo de la integración integral de las tecnologías de nube, IA y 5G”.

Un documento de hoja de ruta de IA producido por la compañía dijo que ampliaría la integración de AI en sus inversores de cadena transformándolos en controladores fotovoltaicos inteligentes, desarrollando módulos de inferencia de IA y creando una plataforma de inferencia y capacitación de IA.

El fabricante dijo que sus inversores de cadena se mejorarán para la recopilación de datos en tiempo real de alta precisión con control en tiempo real de la optimización del rendimiento de energía a nivel de cadena, detección de arco de CC y respuesta al control vinculado a la red, incluida la inferencia en tiempo real, la ejecución y capacidades de control de circuito cerrado automático.

Los dispositivos de inferencia de IA mencionados mejorarán la recopilación de datos del dispositivo e inferirán modelos de IA para una generación de energía óptima en tiempo real, según el fabricante del inversor.

Huawei agregó, una plataforma de entrenamiento e inferencia de inteligencia artificial tiene como objetivo optimizar aún más los modelos de algoritmos de inteligencia artificial sin la necesidad de alterar los dispositivos existentes.

Pruebas

El uso de inversores de cadena equipados con entrenamiento y modelado de IA basados ​​en redes neuronales permitiría una mayor generación de energía, afirmó el fabricante, citando pruebas realizadas en plantas fotovoltaicas en la provincia china de Anhui. El rendimiento energético aumentó un promedio de 1.31% durante 183 días, según la hoja de ruta de Huawei AI, que agregó que el rendimiento energético mejoró 0.5-1% en dos proyectos propiedad del Grupo de Energía Nuclear General de China Huanghen Hydropower.

El fabricante del inversor dijo que los algoritmos de IA también se están utilizando para prevenir incendios, especialmente aquellos causados ​​por arcos de CC a través de un contacto deficiente. Huawei dijo que su solución de interruptores de circuito de falla de arco (AFCI) ya es capaz de modular las operaciones del sistema fotovoltaico cuando se detecta un riesgo de incendio. También se dice que la tecnología puede aprender características de arco utilizando modelos de IA, basados ​​en una base de datos con más de 1 millón de características de arco.

El documento de hoja de ruta de Huawei incluye planes para una mejora de la capacidad de inteligencia artificial para los servicios de operación y mantenimiento (O&M), gestión de la red y diseño de la planta fotovoltaica. Para el primero, Huawei dijo que las herramientas de procesamiento de fallas integradas con la tecnología de inteligencia artificial pueden reemplazar a los expertos en O&M en el futuro cercano.

“A medida que los sistemas de IA completan tareas repetitivas y peligrosas, estas tecnologías liberan a las personas del trabajo mundano, reduciendo así la entrada de mano de obra y mejorando la eficiencia, la velocidad y la precisión”, afirmó la compañía.

Científicos en Egipto han investigado la efectividad del uso de agua y una mezcla de óxido de aluminio y hexahidrato de cloruro de calcio para enfriar los módulos fotovoltaicos. Se observó un rendimiento óptimo con una solución de 75% de agua, según los resultados de la investigación.

Científicos de la Universidad Benha de Egipto han propuesto una técnica de enfriamiento pasivo para paneles fotovoltaicos basada en el uso de agua y una mezcla de óxido de aluminio (Al2O3) y hexahidrato de cloruro de calcio (CaCl2H12O6). Los materiales de cambio de fase (PCM), compuestos que pueden almacenar energía térmica y ayudar a estabilizar la temperatura, pueden absorber o liberar grandes cantidades de calor “latente” cuando pasan por un cambio en su estado físico, como durante la fusión y la congelación.

El equipo de investigación de Benha aplicó varias mezclas de sus refrigerantes pasivos a un panel fotovoltaico policristalino de 50 W y comparó el rendimiento durante los meses de verano en El Cairo con el de un panel no tratado.

El sistema implicaba el uso de una unidad de enfriamiento, bomba de CD, válvulas, medidor de flujo de agua y tuberías de conexión. Se fabricaron canales de aluminio para el agua y la mezcla Al2O3 / PCM. Los canales se colocaron debajo de los dos paneles, que se ajustaron al sur y se orientaron 30 grados desde la horizontal.

Técnica

La mezcla de PCM se calentó hasta el punto de fusión para formar un líquido y se le añadieron nanopartículas de Al2O3 en los canales de aluminio. “La dispersión de partículas en el líquido PCM se realiza utilizando un baño agitador con cuatro concentraciones de masa diferentes”, afirmó el grupo.

Los investigadores registraron la corriente y el voltaje FV, las temperaturas de la superficie del panel frontal y posterior, las temperaturas de entrada y salida de agua, la irradiación solar, la temperatura ambiente del bulbo seco al aire y la velocidad del viento.

“La aplicación del sistema de enfriamiento, ya sea usando agua y / o [la] mezcla Al2O3 / PCM, proporciona una caída notable en la temperatura de la celda en comparación con el [panel] no enfriado”, dijo el equipo egipcio.

Los investigadores dijeron que una mezcla de agua y el líquido Al2O3 / PCM superó el uso de agua sola y el mejor rendimiento se registró en 75% de agua y 25% de Al2O3 / PCM.

Uso del agua

Aunque el uso de la mezcla Al2O3 / PCM por sí sola no produjo los mejores resultados, eliminar la necesidad de agua con fines refrigerantes podría ser la solución óptima para las instalaciones solares, sugirieron los investigadores.

Los resultados de la investigación se presentan en el documento Mejora del rendimiento de las células fotovoltaicas utilizando la mezcla de Al2O3 / PCM y / o técnicas de enfriamiento de agua, publicado en Renewable Energy y en el sitio web ScienceDirect.

Científicos del Instituto KPR de Ingeniería y Tecnología de la India y el Colegio Nacional de Ingeniería de la India propusieron recientemente una técnica similar, utilizando el eutéctico CaCl2.6H2O – Fe3Cl2.6H2O como material de cambio de fase.

La undécima edición del documento alemán que rastrea las caídas de los precios de la energía solar y las mejoras de eficiencia, ha hecho hecho notoria la reducción de costos.

La Hoja de Ruta Internacional de Tecnología Fotovoltaica (ITRPV por sus siglas en inglés) de Alemania, que tiene como objetivo rastrear las caídas de los precios de la energía solar y el aumento de la eficiencia de conversión, se ha sometido a su 11ª actualización.

El informe, producido por la Asociación de Ingeniería Verbandes Deutsches Maschinenbau Anlage (VDMA), afirma que el año pasado se entregaron más de 650 GW de capacidad de generación de módulos solares. La tasa de aprendizaje de la energía fotovoltaica, la velocidad a la que se aceleran los descensos de los precios con un despliegue más amplio de la tecnología, alcanzó el 23,5% en 2019, según el VDMA.

Los autores del último documento de ITRPV predicen que la tasa de aprendizaje de la energía fotovoltaica continuará a una velocidad similar en los próximos años, lo que conducirá a una mayor disminución de los precios, gracias a medidas como el uso de mejores equipos solares; optimización de las celdas; mejores diseños de módulos; despliegue de celdas bifaciales; nuevos tipos de celdas; y tecnología de módulo mejorada.

El último ITRPV estima que hay más de 200 GW de capacidad de producción de módulos solares en todo el mundo y los autores del informe esperan que la cifra continúe aumentando.

La actualización de la hoja de ruta estima que los costos del módulo cayeron un 10% el año pasado, tanto para productos mono y policristalinos, como para los costos de celdas, un 20%. El precio promedio del módulo solar monocristalino cayó de USD$ 0.39 por vatio pico en 2018 a USD$ 0.24 este año, según la actualización de ITRPV. Los productos policristalinos cayeron de USD$ 0.31 a USD$ 0.21 durante el mismo período, según el VDMA.

El estudio pronostica que los módulos monocristalinos abastecerán el 75% del mercado mundial este año, con productos múltiples que representan el 20%, cayendo a solo el 5% para 2030.

La creciente popularidad de los productos de celda y media celda Perc más eficientes continuó el año pasado, aunque las celdas más grandes han llevado a módulos más grandes, lo que hace que las comparaciones de rendimiento sean potencialmente engañosas, según el VDMA. Los autores de la última iteración de la hoja de ruta han sugerido dividir el rendimiento del módulo por el tamaño del producto, en metros cuadrados, para evaluar el rendimiento.

Con esa fórmula, los módulos Perc monocristalinos de tipo p generan un promedio de 203 W / m² este año. Los autores de la hoja de ruta estiman que el rendimiento aumentará a 225 W / m² para 2030. Para los equivalentes de tipo n, se anticipa un aumento en la producción de metro cuadrado de 208 W a 230 W. Los productos de heterounión ofrecen actualmente un promedio de 210 W / m², según la hoja de ruta, y ofrecerán casi 240 W en diez años.

Una compañía con sede en California ha desarrollado un tipo de recubrimiento que permitiría a ventanas tratadas, generar dos tercios de la energía de un panel solar tradicional.

Ahora son más comunes: paneles solares sobre los techos de las casas residenciales, colocados ahí por los propietarios con la esperanza de compensar sus costos de electricidad con una alternativa limpia.

Sin embargo, en los próximos años, esos arreglos visibles en la azotea pueden cambiar a los paneles de las ventanas de la casa, y puede ser pronto, si la compañía solar de California Ubiquitous Energy continúa su trabajo.

La compañía, con sede en Redwood City en el área de la Bahía de San Francisco, ha desarrollado un tipo de recubrimiento que, cuando se aplica a una ventana, genera electricidad a partir de energía solar, alrededor de 80W por metro cuadrado. La transparencia de las ventanas puede llegar al 70 por ciento, lo que Veeral Hardev, director de desarrollo comercial de Ubiquitous Energy, dice que coincide con la transparencia de la mayoría de las ventanas disponibles comercialmente.

“Estamos realizando proyectos de instalación con nuestras ventanas de tamaño piloto (35 cm x 50 cm) ahora, aunque este trabajo también se ha detenido por el brote de Covid-19. Esperamos que las ventanas de mayor tamaño estén disponibles para el público en general en dos o tres años ”, dice Hardev.

Entre los proyectos piloto se encuentran las propias instalaciones de producción de la compañía, que derivan parte de su poder del vidrio recubierto.

Cuestan entre un 10 y un 30 por ciento más que un cristal de ventana normal, pero Hardev dice que el gasto único se compensaría con los ahorros posteriores en energía.