El costo de construir sistemas fotovoltaicos más fuertes

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Científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos han evaluado el costo de diseñar y construir sistemas fotovoltaicos más resistentes a los desastres naturales.

El informe Solar Photovoltaics in Severe Weather: Cost Considerations for Storm Hardening PV Systems for Resilience (La energía solar fotovoltaica en clima severo: consideraciones sobre el costo de la resiliencia ante tormentas de los sistemas fotovoltaicos), también trata de identificar los beneficios de la instalación de sistemas fotovoltaicos resistentes a las tormentas en tejados, montados en el suelo y con inclinación fija.

Los investigadores dijeron que las instalaciones solares más resistentes requieren altos estándares de calidad y son más caras que los sistemas convencionales. Los científicos advirtieron de que no se incluyeron en el análisis los conjuntos montados en seguidores, que son menos resistentes a los vientos fuertes que los paneles con inclinación fija y que representan la mayoría de las plantas solares a gran escala que se instalan hoy en día, incluso en regiones propensas a las tormentas.

Medidas

En el estudio se consideraron 13 medidas de protección de los sistemas fotovoltaicos frente a las tormentas, y los investigadores advirtieron de que las técnicas no constituían una lista exhaustiva.

Las medidas sometidas a análisis de costos fueron:

  • Torsión adecuada de los sujetadores en el momento de la instalación
  • Usar arandelas de bloqueo de cuña para bloquear los cierres
  • Atornillar los módulos directamente al bastidor subyacente
  • Uso de sujetadores de acero de grado marino
  • Uso de paneles fotovoltaicos resistentes a la carga de viento
  • Uso de un sistema de tres, en lugar de dos marcos de rieles
  • Montar soportes de acero dobles, en lugar de simples
  • Escoger elementos de marco tubular de forma cerrada en lugar de estructuras de soporte de acero laminado en frío
  • Instalar una valla antiviento
  • Resguardar componentes electrónicos contra las inundaciones y la exposición al agua
  • Instalar equipos eléctricos elevados
  • Establecer sistemas de drenaje bien diseñados
  • Tomar medidas antes y después de la tormenta que incluyan el secado y la limpieza de los sistemas eléctricos

“Es importante realizar un cuidadoso análisis de ingeniería estructural de los beneficios de resistencia de cada medida, en comparación con sus costos y cómo pueden ayudar a un sistema a cumplir con sus cargas de viento de diseño”, dijo el grupo NREL. Los científicos añadieron que la combinación de medidas puede ser más barata que la aplicación de cada técnica por separado.

La combinación de todas las medidas de protección contra las tormentas representaría alrededor del 51% del costo estimado de 1,06 $/W de una planta solar de 1 MW montada en el suelo, según los investigadores, lo que supone 0,54 $/W del gasto. En los tejados solares, tales medidas solo supondrían un incremento de 0,18 $/W, o alrededor del 10%, del precio estimado de 1,83 $/W de un sistema de 100 kW, según el documento.

“Sin embargo, para ser efectivo, el sistema necesita sobrevivir al evento climático”, escribió el grupo NREL. “Para sobrevivir, debe ser diseñado, instalado y mantenido con un estándar más alto. Aunque hacerlo así probablemente supondrá un mayor coste, en muchos casos los beneficios pueden superar el coste”.