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Energía solar a la mitad del costo
Un nuevo mecanismo para enfocar la luz en áreas pequeñas de material fotovoltaico podría hacer que la energía solar en aplicaciones residenciales y comerciales sea más barata que la electricidad de la red en la mayoría de los mercados en los próximos años. Los sistemas iniciales, que pueden fabricarse a la mitad del costo de los paneles solares convencionales, comenzarán a enviarse a finales de este año, dice Brad Hines, CTO y fundador de Energía Soliant , una startup con sede en Pasadena, CA, que ha desarrollado los nuevos módulos.
Energía solar más barata: Este concentrador solar utiliza espejos y lentes para enfocar la luz, lo que reduce la cantidad de material semiconductor necesario y reduce los costos. El módulo rectangular se monta con el mismo hardware que los paneles solares planos convencionales.
Concentrar la luz solar con espejos o lentes en un área pequeña reduce los costos de la energía solar en parte al reducir la cantidad de material fotovoltaico costoso que se necesita. Pero si bien los sistemas fotovoltaicos solares concentrados son atractivos para granjas solares terrestres a gran escala para servicios públicos, los diseños convencionales son difíciles de montar en tejados, donde la mayoría de los clientes residenciales y comerciales tienen espacio para paneles solares. Los sistemas suelen ser grandes y pesados, y están montados en postes para que puedan moverse y seguir el sol, lo que los hace más vulnerables a las ráfagas de viento que los paneles solares planos ordinarios.
Soliant ha diseñado un concentrador solar que rastrea el sol durante todo el día, pero es más liviano y no está montado en un poste. El sistema encaja en un marco rectangular y se monta en el techo con el mismo hardware que se usa para los paneles solares planos convencionales. Sin embargo, es probable que los dispositivos cuesten la mitad que un panel solar convencional, dice Hines. Un diseño de segunda generación, que concentra más la luz y utiliza mejor energía fotovoltaica, podría costar una cuarta parte. Él dice que un diseño más avanzado debería estar listo para 2010.
El diseño de Soliant combina lentes y espejos para crear un sistema más compacto. Cada módulo está hecho de hileras de canales de aluminio, cada uno del ancho y la profundidad de un canalón. Estos comederos están montados dentro de un marco rectangular y pueden inclinarse al unísono de lado a lado para seguir el sol. Cada comedero está encerrado en la parte superior con una tapa de acrílico transparente. Dentro de cada canal, una tira de material fotovoltaico de silicio corre a lo largo del fondo. A medida que entra la luz, parte de ella se refleja en la superficie interior de la cubeta y llega a la tira de silicio. El resto de la luz entrante se enfoca en la tira mediante una lente incorporada en la tapa acrílica.
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Vea una presentación de diapositivas de imágenes y esquemas del concentrador solar.
Como sistema de concentración solar, este diseño tiene algunos inconvenientes. Debido a que los comederos se montan muy juntos, se sombrean entre sí durante partes del día, lo que disminuye la cantidad total de electricidad producida. También solo pueden rastrear de lado a lado, lo que les imposibilita seguir exactamente el arco del sol a través del cielo. Este segundo problema se abordará en el diseño de segunda generación, en el que cada comedero se dividirá en secciones, cada una de las cuales puede pivotar de lado a lado y también hacia arriba y hacia abajo.
Pero la facilidad de instalación podría ayudar a convencer a los instaladores solares de que utilicen la tecnología, dice Craig Cornelius, gerente de tecnología del programa de tecnología de energía solar del Departamento de Energía (DOE). El DOE anunció recientemente $ 168 millones en financiamiento para 13 proyectos solares, bajo los cuales Soliant recibirá hasta $ 4 millones. Cornelius dice que los costos de instalación más bajos ayudarán a reducir los costos generales de energía solar de los módulos.
Cornelius cree que algunos clientes, como aquellos con mucho espacio en el techo, optarán por paneles solares de película delgada más baratos, que en algunos casos pueden funcionar como tejas, pero son menos eficientes que los paneles solares convencionales. Pero para aquellos que necesitan más energía para el espacio que tienen, Cornelius dice que el enfoque de Soliant puede resultar la mejor opción. Sus módulos producen tanta energía como los paneles planos convencionales, pero son menos costosos, ya que utilizan un 88 por ciento menos de silicio. El sistema de próxima generación de la compañía sería aún mejor, produciendo tres veces más energía por área.
Para probar los paneles, Soliant está trabajando con DOE y Sun Edison , un instalador y operador establecido de sistemas solares con sede en Beltsville, MD. El sistema de segunda generación será aún más desafiante de desarrollar porque la luz se enfocará en un área más pequeña, lo que requerirá un mejor seguimiento del sol. Soliant también trabajará con Emanuel Sachs , profesor de ingeniería mecánica en el MIT, para mejorar las técnicas de fabricación y el sistema de orientación de los concentradores.
De alguna manera, lo interesante del enfoque [de Soliant] es [que] los problemas de ingeniería que tienen que resolver son relativamente mundanos, dice Cornelius. Este es uno de los proyectos que más me entusiasma de toda nuestra cartera.