La fotovoltaica bifacial vertical supera a los sistemas fotovoltaicos inclinados en el Reino Unido

Los sistemas fotovoltaicos bifaciales verticales para tejados pueden superar a los sistemas fotovoltaicos monofaciales inclinados convencionales para tejados en todas las estaciones en el Reino Unido, según ha descubierto un estudio-de un año de duración.

Una investigación de la Universidad de York ha realizado la primera evaluación empírica de un sistema fotovoltaico bifacial vertical en tejado perteneciente a Over Easy Solar, especialistas en energía solar vertical con sede en Noruega-, en un clima británico. Los hallazgos completos se presentan en el artículo "Estudio completo de la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos bifaciales verticales: un estudio de caso del Reino Unido", publicado en la revista Scientific Reports.

El estudio evaluó el rendimiento del sistema fotovoltaico bifacial vertical de Over Easy Solar instalado en la azotea de la torre de física de la universidad. Incluye celdas de heterounión con una eficiencia del 22,5% y utiliza grava blanca para hacer rebotar la luz en la parte posterior del sistema, algo que las configuraciones de paneles tradicionales no pueden utilizar.

El sistema se supervisó durante un ciclo anual completo en 2023 y se comparó con un sistema fotovoltaico monofacial de silicio monocristalino montado verticalmente-y un sistema fotovoltaico monofacial inclinado tradicional. El sistema Over Easy Solar demostró una producción un 26,91% mayor que el sistema inclinado durante las horas de la mañana entre las 05:30 y las 09:00 y una producción un 22,8% mayor en las horas entre las 17:00 y las 20:30.

Keelin Currivan, asesor de soluciones para clientes internacionales de Over Easy Solar, explicó a pv magazine cómo estos resultados resaltan la ventaja del doble pico que ofrece la fotovoltaica bifacial vertical.

"Mientras los paneles inclinados tradicionales luchan con la saturación del mediodía, alcanzando su punto máximo cuando la red suele estar llena y los precios son bajos, nuestro sistema bifacial vertical desplaza la producción cuando más se necesita", dijo Currivan. Añadió que estos picos se alinean con los picos residenciales causados ​​por la demanda de calefacción, cocina y vehículos eléctricos, lo que a su vez reduce la necesidad de almacenamiento de baterías y mitiga la congestión de la red.

El sistema fotovoltaico bifacial vertical de Over Easy Solar superó a los demás sistemas de prueba durante las cuatro estaciones. Tuvo una ganancia comparativa del 14,77% respecto al sistema inclinado tradicional en verano, aumentando al 19,32% en primavera, 20,27% en otoño y 24,52% en invierno.

"La orientación vertical es la geometría superior para los climas del Reino Unido e Irlanda porque está optimizada para el sol invernal de ángulo bajo-y la luz difusa", explicó Currivan. "Incluso frente a un sistema monofacial vertical, la versión bifacial gana un 12,45 % adicional en invierno, lo que demuestra que capturar el reflejo trasero-es fundamental".

En un día de rendimiento particularmente alto-, el 7 de mayo, el sistema de Over Easy Solar produjo 4,92 kWh, alrededor de un 25,38 % más de energía que el sistema inclinado durante todo el día. Los autores del artículo de investigación, con sede en la Universidad de York, añaden que sus hallazgos "subrayan la capacidad incomparable del sistema fotovoltaico bifacial vertical para aprovechar la energía solar de manera eficiente, independientemente de las variaciones estacionales".

"Su diseño no sólo maximiza el uso del suelo sino que también se integra perfectamente con los paisajes arquitectónicos modernos, añadiendo un valor estético a sus beneficios funcionales", dice su conclusión. "La tecnología bifacial del sistema, capaz de capturar la radiación solar de ambos lados, aumenta significativamente su rendimiento energético, lo que lo convierte en una solución potente para regiones con exposición solar variable y entornos reflectantes".

Currivan añadió que el mayor rendimiento en meses de alto-precio también conduce a un período de recuperación más rápido a pesar de un costo inicial más alto. Estimó los costes iniciales de un sistema fotovoltaico bifacial vertical en 1.200 libras esterlinas (1.630 dólares)/kW, en comparación con las 900 libras esterlinas/kW de un sistema tradicional. "El aumento del rendimiento da como resultado un ahorro anual adicional estimado de 1.221,13 GBP por cada 1.500 kWh de referencia en el Reino Unido, basándose en un precio de 0,28 GBP/kWh", explicó Currivan.

El sistema bifacial vertical de Over Easy Solar también fue objeto de simulaciones computacionales de dinámica de fluidos durante las pruebas. El sistema mantuvo fuerzas de sustentación insignificantes a velocidades del viento de aproximadamente 98 kmh, lo que, según Currivan, es una ventaja estructural crítica para las regiones costeras con vientos fuertes-en todo el Reino Unido e Irlanda.

Currivan dijo a pv magazine que Over Easy Solar está utilizando los resultados de la investigación para impulsar la expansión en los mercados del Reino Unido e Irlanda. "Me sorprendió cuán aplicables son estos sistemas a los mercados del Reino Unido e Irlanda", afirmó. "En Noruega y en climas más fríos, estos sistemas son los únicos viables debido a la cantidad de nieve, pero incluso en este clima está afectando a múltiples puntos clave, desde ganancias estacionales hasta mitigar problemas de red y dar el doble pico".

A principios de este mes, Over Easy Solar instaló su primera instalación solar vertical en tejado en el mercado estadounidense. Un análisis de estudio de caso anterior de la compañía encontró que los paneles verticales para techos son capaces de superar a los sistemas de techos convencionales durante los meses de nieve.