Salta el menú de navegació i ves al contingut

EROSKI CONSUMER, el diari del consumidor

Cercador

logotip de fundació

Canals d’EROSKI CONSUMER


Estàs en la següent localització: Portada > Medi ambient > Energia i ciència

Aquest text ha estat traduït per un sistema de traducció automàtica. Més informació, aquí.

Energia solar fotovoltaica de concentració

Espanya és pionera en aquesta tecnologia, encara en fase de desenvolupament, que utilitza cèl·lules solars el doble d'eficients que les convencionals

img_solfocus listado Imatge: SolFocus

L’aprofitament de l’energia del Sol ja no es limita als clàssics panells. Una prova d’això és la tecnologia fotovoltaica de concentració (CPV). Les plaques d’aquest sistema són el doble d’eficients que les convencionals, i els seus impulsors asseguren que en uns pocs anys produiran energia més barata que la fotovoltaica convencional. No obstant això, subratllen que per a això necessitaran un major avanç tecnològic i unes condicions econòmiques i normatives propícies.

ImgImagen: ISFOC

El funcionament de la CPV es basa en cèl·lules solars fabricades amb materials semiconductors composts, com l’arsenur de gal·li, que aprofiten la radiació solar amb una eficiència d’un 40%, el doble que les convencionals. No obstant això, com els materials que precisa són molt cars, s’instal·len cèl·lules molt petites (entre dos mil·límetres quadrats i dos centímetres quadrats). Per contrarestar aquesta reduïda grandària, s’utilitzen diversos mitjans, com a miralls, lents, prismes, etc., que concentren els rajos solars sobre les cèl·lules i els amplien fins a mil vegades.

La tecnologia fotovoltaica de concentració (CPV) aprofita la radiació solar amb una eficiència d’un 40%, el doble que les cèl·lules solars convencionalsLa CPV és un exemple més de la gran quantitat d’aplicacions pràctiques que té la recerca espacial. Aquesta tecnologia s’empra des de fa anys en els panells dels satèl·lits i les naus espacials, on es requereixen plaques que obtinguin el màxim d’energia solar en la mínima superfície possible. Estats Units (EUA) va ser la pionera en la creació d’aquestes cèl·lules, si bé a partir de la dècada dels 80 la seva embranzida va ser decreixent fins a centrar-se bàsicament en la indústria aeroespacial.

En l’actualitat, el creixent desenvolupament de les energies renovables està retornant l’interès per aquesta tecnologia. Els seus defensors asseguren que, amb l’avanç tecnològic i un marc legal adequat, la CPV podrà ser competitiva en pocs anys. Per exemple, CPV Today, una iniciativa creada per generalitzar aquest sistema, preveu que les noves cèl·lules de tercera generació aconsegueixin una eficiència del 50% abans de 2015, la qual cosa contribuirà a descendir el seu cost en un 62%.

A l’hora de comercialitzar aquestes plaques, si bé es poden usar de forma individual com les fotovoltaiques convencionals, amb una potència d’uns pocs quilowatts (KW), els seus impulsors creuen que avui dia la seva principal sortida econòmica és la utilització a escala industrial. En aquest cas, la idea seria construir plantes amb gran quantitat de panells solars, i aconseguir així potències per sobre dels 100 megavats (MW). D’aquesta manera, es podria subministrar l’energia produïda a la xarxa elèctrica, o utilitzar-la per produir hidrogen, una de les grans esperances de les energies netes.

Espanya, país destacat

A més d’EUA, Alemanya i Espanya són els països més avançats del món en aquest àmbit. Per exemple, en 2006 es creava l’Institut de Sistemes Fotovoltaics de Concentració (ISFOC). Amb seu en Puertollano (Ciudad Real), es tracta d’un centre de R+D pioner al món que ha engegat, segons els seus responsables, una instal·lació pilot de CPV de tres MW de potència.

Img solfocus03
L’ISFOC és a més un exemple dels avantatges de la col·laboració, ja que participen diverses empreses (Concentrix, Isofotón, SolFocus, Arima, Renovalia CPV, Emcore i Sol3G), universitats (Universitat Politècnica de Madrid, Universitat de Castella-la Manxa i la de Jaén) i institucions (Ministeri de Ciència i Innovació i Junta de Castella-la Manxa).

Per la seva banda, segons els responsables de l’ISFOC, hi ha diverses plantes a Espanya que ja funcionen connectades a la xarxa amb una potència total d’uns 15 MW. En aquestes plantes es proven les diverses tecnologies possibles, amb una concentració basada tant en cèl·lules de silici com en cèl·lules d’alta eficiència. Per exemple, l’empresa Guascor Fotó, amb l’ajuda financera de l’Institut per a la Diversificació i l’Estalvi de l’Energia (IDAE), engegava la primera instal·lació comercial d’aquest tipus a Europa. Amb un panell de concentradors de 200 metres quadrats, està connectada a la xarxa d’Iberdrola i utilitza cèl·lules de silici.

Castella-la Manxa compta amb una planta pilot de tres MW de potènciaFora d’Espanya, encara que amb participació espanyola, el projecte NACIR és una altra iniciativa interessant en el camp de la CPV. El seu objectiu és utilitzar aquesta tecnologia als països del nord d’Àfrica, que compten amb unes immillorables condicions per aprofitar la llum solar. El projecte, engegat aquest any, té una durada prevista de quatre anys i compta amb un pressupost de més de set milions d’euros, finançats en part per la Comissió Europea. Entre els seus principals reptes destaca la instal·lació al Marroc d’un sistema de CVP connectat a la xarxa elèctrica, un sistema autònom de bombament d’aigua i reg a Egipte, i la creació d’una base de dades que permeti augmentar la seva eficiència i disminuir els seus costos.

El projecte NACIR també sorgeix gràcies a la col·laboració a tres bandes: universitat-empresa-institució, ja que participen l’Institut d’Energia Solar de la Universitat Politècnica de Madrid, l’ISFOC, l’Institut Fraunhoffer d’Energia Solar d’Alemanya, les empreses Concentrix Solar (Alemanya) i Isofotón (Espanya), l’Oficina Nacional d’Electricitat del Marroc (ONE) i el Ministeri de Recursos Hídrics d’Egipte. A més del NACIR, els responsables d’ISFOC expliquen que esperen concretar al llarg de 2009 diversos projectes de col·laboració a Orient Mitjà, Àsia i EUA

Inconvenients de la fotovoltaica de concentració

Els impulsors de la CPV reconeixen que ara com ara aquesta tecnologia encara es troba en un estat precomercial. Així mateix, la tecnologia actual presenta una sèrie de peculiaritats que limiten la seva generalització. Per exemple, les cèl·lules només funcionen adequadament en dies buidats i amb radiació directa, la qual cosa redueix el seu ús òptim a llocs molt assolellats i situats en l’equador del planeta. Per exemple, des de l’ISFOC expliquen que un dels criteris per triar Puertollano com a banc de proves va ser la seva elevada quantitat de radiació directa.

No obstant això, l’inconvenient de la falta de sol s’evita amb l’ús de seguidors solars a dos eixos de gran precisió, encara que lògicament encareix el producte final. A més, si bé hi ha seguidors de concentració per a la seva ubicació en teulades, els seus impulsors no consideren que sigui l’opció més interessant per a aquesta tecnologia. D’altra banda, les pèrdues d’eficiència en concentrar fins a mil vegades la llum del sol sobre el concentrador també són importants, encara que menors que altres tecnologies solars, com la de làmina prima.

Quant als costos de la CPV, els responsables de l’ISFOC asseguren que en l’actualitat són similars als de l’energia fotovoltaica convencional, si bé estimen que, a curt termini, el desenvolupament tecnològic i el creixement del mercat, unit a una normativa adequada, permetran situar el cost de generació elèctrica de la CPV per sota de la fotovoltaica convencional.

Et pot interessar:

Infografies | Fotografies | Investigacions