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Las matrices solares cumplen una doble función
Una startup llamada Cogenra Solar instaló recientemente un banco de paneles solares con una diferencia en una bodega del norte de California. Las matrices combinan células solares fotovoltaicas convencionales con un sistema para recoger el calor residual. Esto produce electricidad para equipos de iluminación y embotellado, y calienta agua que se puede usar para lavar tanques y barriles.
Doble solar: Los paneles solares de Cogenra producen electricidad y agua caliente.
Cogenra planea instalar estos paneles solares híbridos en empresas que utilizan grandes cantidades de electricidad y agua, y luego cobrarles por el suministro de ambos. La compañía no ha publicado una estimación del costo por vatio de su electricidad, pero dice que el costo del agua caliente será considerablemente menor que la norma.
En la bodega, propiedad de Sonoma Wine Company, varios platos parabólicos, cada uno de 10 metros de largo y tres metros de ancho y revestidos con espejos, concentran la luz solar en dos tiras de células solares de silicio monocristalino suspendidas en la parte superior. Los platos parabólicos se asientan sobre brazos mecánicos que los mueven para seguir al sol. El calor se recolecta con una mezcla de glicol y agua que fluye a través de una tubería de aluminio detrás de las células solares. La solución de glicol se introduce en un intercambiador de calor, donde calienta el agua. Luego, el agua se bombea a un tanque de almacenamiento y la solución de glicol enfriada se retroalimenta a los paneles solares.
Los sistemas solares híbridos similares han fallado en el pasado porque las células solares se han sobrecalentado. Cogenra usa sensores para monitorear la temperatura de sus células solares y un sistema de control automatizado para extraer el fluido más rápidamente si necesitan enfriarse.
El sobrecalentamiento afecta el rendimiento de una celda solar y es un gran problema para los sistemas solares híbridos, dice Tim Merrigan, gerente senior de programas en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables En colorado. Merrigan señala que un equipo más sofisticado para monitorear la acumulación de calor y ajustar el flujo de líquido fuera de las células puede ayudar a prevenir esto, pero ciertamente no es una cosa fácil de hacer correctamente. Con la tecnología de Cogenra, también existe una compensación entre la cantidad de calor que se puede producir y la eficiencia de las células solares.
La instalación de la bodega servirá como un importante banco de pruebas para la tecnología de Cogenra y para la tecnología solar híbrida en general. El sistema generará datos que muestran qué tan eficientemente puede producir electricidad y agua caliente bajo diferentes condiciones climáticas y qué tan bien puede satisfacer las necesidades fluctuantes de la operación de la bodega.
Los paneles solares podrán producir 50 kilovatios de electricidad y el equivalente a 222 kilovatios de energía térmica. Gilad Almogy, director ejecutivo de Cogenra, dice que esto reducirá el uso de gas natural de la bodega para calentar agua entre un 45 y un 50 por ciento y cubrirá alrededor del 10 por ciento de sus necesidades de electricidad.
Hacer que la tecnología sea rentable será otro desafío para Cogenra. Pero un número creciente de programas gubernamentales que otorgan reembolsos por instalar calentadores de agua solares podrían ayudar. Uno de esos programas se lanzó en California en octubre. Con una duración de hasta 2017, proporcionará $ 350,8 millones en reembolsos para la instalación de calentadores de agua solares. La mayoría de los calentadores de agua del estado funcionan actualmente con gas natural.
Vinod Khosla, cuya empresa de capital riesgo Khosla Ventures ha invertido $ 10,5 millones en el proyecto, dice que la tecnología es muy rentable. Otras empresas solares utilizaron cientos de millones de dólares para salir al mercado, dice.