Tema: Sistema Fotovoltaico de Concentraci?n

¿Conocéis los sistemas fotovoltaicos de concentración? Comercialmente se argumenta que el rendimiento es un 27% superior, buen relación calidad/precio, y necesita 400 veces menos silicio que los sistemas convencionales. Un empresa que se dedica a esto es Guascor Foton.

Sería interesante que alguien expusiese su experiencia, en caso de tenerla. ¿Es una buena alternativa? ¿Es viable?...

Hola, llevo tiempo leyendo sobre este tema, creo que tienen mucho potencial dada la escasez de silicio. Lo que me procupa y llevo tiempo preguntandolo en el foro sin tener una respuesta clara es si se pueden usar para instalaciones conectadas a red, es decir, los dispositivos que se conecten en una planta generadora de electricidad para venta tienen que estar homologados?

Entiendo que el inversor al menos si, pero y el resto? y la famosa bicicleta aquella que preguntaba el forero?

Saludos

Hace ya algún tiempo que me interesé por el tema y no acabé de llegar a nada por lo limitado de la producción/comercialización del tema...

Si bien, como ya sabes,Jumanji esto esta avanzando a pasos agigantados y cualquier dia nos vendrán con paneles de silicio amorfo de 1KWp/m2
(Esto no se lo digais a los clientes...jejjej)

No obstante la legislación siempre habla de "sistemas de aprovechamiento fotovoltaico" ..lo de la bicicleta no valdría..jejej

Todos los dispositivos tienen que estar homologados por 1000motivos seguridad, gestión del residuo, calidad comercial...etc

Aunque no estuviese regulado yo jamas compraría un producto sin certificar aunque sea mucho mas barato...

Jumanji, disculpa por el "cacao mental" lo que antes aseguré que había estado viendo no eran "sistemas fotovoltaicos de concentración" sino "paneles fotovoltaicos de polímeros orgánicos, no sé porque cuando he leido el post me ha venido a la cabeza aquello ...

Realmente no tengo ni idea de que son los sistemas fotovoltaicos de concentración...

-Tiene algo que ver con los sistemas térmicos de concentración?
-Estamos hablando de superficies concavas reflectantes que concentran la radiación en un punto?

Si no es así y puedes publicar o enviarme alguna información ...gracias

Un saludo

Efectivamente, concentran la radiación por lo que necesitan menos silicio, y supuestamente producen más. No sabía si valían para la tarifa fotovoltaica, pero Isofotón se ha metido de lleno en la producción, y aseguran que dispondrán de 5 Mw para principios de 2007, por lo que si esta empresa entra...

http://www.energias-renovables.com/p...ombre=Noticias

Otra empresa que se dedica a esto es Guascor Foton. Tienen la experiencia de haber participado en parquessolares en California:

http://www.energuia.com/images/dirfi...scor-foton.pdf

Fabrican "megamódulos" de 5Kw, y ponen 5 uds por seguidor.

A mí me parece bastante interesante. ¿Tiene alguien experiencia con esto?

Bien, entonces hablamos de lo mismo...no sabía que se estuviese aplicando la concentración en fotovoltaica, pero si que tenemos alguna experiencia en térmica... (Estación ITV Massalfasar para obtención de vapor para limpieza ) .

La verdad es que es otro mundo, los parámetros de obtención energía neta estan muy por encima de los mejores colectores tradicionales...
No obstante la aplicación a la fotovoltaica se me antoja complicada por dos razones:

-Por su elevado coste estos sitemas de concentración se utilizan en
procesos industriales y sin acceso a red de gas natural.
Cuando realizamos esta instalación, elaboramos otros estudios
para industrias cárnicas y conserveras y resultaron inviables.
(Falta de superficie colectora, periodos de amortización superiores a 15
años con desembolso total del coste...etc

-En sistemas de concentración térmica, la relación entre la superficie de
absorción y el punto de concentración es altísima, sin haber analizado en
profundidad en tema, simplemente realizando una traslación de
tecnologia se me antoja que la superficie de abosrción en fotovoltaica
tendria que ser gigantesca...

Gracias por los links y me instruiré sobre el tema

Un saludo

http://labolsa.com/noticias/20060405...r-24-millones/

Miguelón, Guascor Foton está proyectando 3 parques solares con estos seguidores de 3,5 Mw en total, por 24 millones de €. Un cálculo rápido sale a 6.850 €/Kw. Estamos en lo de siempre, ¿KwA o Kwp?

En cualquier caso, a priori el precio no me parece para nada disparatado teniendo en cuenta que supuestamente producen un 30% más.

A mí me sigue intrigando enormemente.

Jumanji, si isofotón esta entrando en el tema, seguro que es algo revolucionario...lo que sucede es que desconozco la aplicación de la tecnología de concentración a la fotovoltaica...Pensando un poco(llevo toda la noche ,dandole vueltas a la cabeza) ...el desgaste del panel tiene que ser "brutal"...

Ten en cuenta que, en sistemas térmicos de concentración, el punto irradiado, es simplemente una tubería de cobre con tratamiento de EVA/ PCB y precisa ser sustituida cada 3-4 años, dado el desgaste de la cobertura e incluso la oxidación que sufre el cobre al estar expuesto a 120-190ºC durante varias horas al día y entre -5 y 5 durante otras tantas.


No quiero pensar lo que sucederá con un panel mono/poli cristalino incluso amofo modificado, en estas condiciones.

Pero como ya te he comentado ...me informaré

Hola,
esos paneles fotovoltaicos de concentración emplean células fotovoltaicas especiales. Son más delgadas y baratas porque el flujo de energía incidente es mucho mayor y no se necesita tanto silicio. Sin embargo, al concentrar mucha energía se calientan bastante más que las células habituales y tienen problemas con este asunto. Por otra parte, al utilizar lentes fresnel que concentran la radiación en una pequeña área necesitan de un seguidor. Esto en realidad no es una desventaja sino una ventaja porque estas garantizando que "recolectaras" más energía que un panel fijo. Creo que son modulos pesados.

La concentración fotovoltaica lleva a las altas temperaturas en célula nada interesantes pero también al aprovechamiento de ese calor residual en generadores llamados térmico-fotovoltaicos. En nuestra web www.ges.udl.es (apartado Investigación) encontrareis imágenes y un video de nuestro primer prototipo PV-T con concentración. Si alguien desea más información que no dude en contactar conmigo, hay abundante literatura que le puedo facilitar, pero ningún dispositivo comercial. Por ahora!

Hola, efectivamente no hay nada comercial todavia. Hay bastantes empresas con proyectos en marcha para el 2007. Como algun forero comenta se usan lentes fresnel que concentran la luz sobre celdas de silicio de gran eficiencia (sobre 37%), montado todo el 'invento' sobre seguidores solares, para aprovechar mas aun la luz. Estas celdas son las que emplean los satelites para obtener energia y no servirian montandolas todas juntas en una placa (que seguro que ya hay alguien pensandolo :-)))

Vuelvo a insitir en el tema de la homologacion, que aun sigue nadie sin mojarse. Miguelon el problema de estos 'sistemas fotovoltaicos' de produccion de energia es que no se pueden homologar con el mismo sistema que el de las placas solares. De momento, ten en cuenta que tienen que ir en un seguidor.

Saludos

Manuel Ibañez, he estado mirando el video, hay poca informacion de los proyectos, solo el titulo, o yo no he visto mas... puedes cometarnos algo mas? Lo que se ve en el video son unos espejos reflejando la luz sobre que? celdas normales? las tuberias que son un sistema de frio? que potencia saca? Vais a sacar algun producto?

No se cuanto puedes hablar, si no puedes contestar lo entenderia perfectamente.

Saludos

La concentración fotovoltaica lleva a las altas temperaturas en célula nada interesantes pero también al aprovechamiento de ese calor residual en generadores llamados térmico-fotovoltaicos. En nuestra web www.ges.udl.es (apartado Investigación) encontrareis imágenes y un video de nuestro primer prototipo PV-T con concentración. Si alguien desea más información que no dude en contactar conmigo, hay abundante literatura que le puedo facilitar, pero ningún dispositivo comercial. Por ahora!

Hola Manuel Ibáñez,
he visto el video y es bastante ilustrativo de mecanismo de seguimiento de los seguidores. Además, es la primera vez que veo un sistema fotovoltaico de concentración con los espejos rectángulares. He visto en fotografías los concentradores parabólicos, de lentes de fresnel e imaginado los de los telescopios astronómicos que tienen espejos poligonales. Primera vez que observo espejos rectángulares. ¿Qué tal se comporta el prototipo?.

Otro asunto importante en los sistemas fotovoltaicos de concentración son los sistemas de refrigeración auxiliares que pueden complementar el funcionamiento. Si añadiesemos un sistema de refrigeración a un sistema fotovoltaico de concentración, ¿hay una mejoría importante en el rendimiento del panel?. En este foro hay varios hilos de comentarios sobre este particular asunto e interés.

El prototipo de la web (www.ges.udl.es) se hizó hace 3 años y ahí quedó, a la espera de algún interesado que... no llegó.
Actualmente y con fondos públicos de desarrollo ya está en taller un tercer prototipo diseñado para la producción de 1 kWp fotovoltaico y 4 kW térmicos (simultáneamente). Las células son de baja concentración.
Los espejos planos (constituyen un reflector fresnel plano) tienen muchas ventajas que se resumen en bajo coste de fabricación y montaje, y sobretodo gran homogeneidad de iluminación en las células (dificultad importante en fotovoltaica de concentración).
Las células adheridas al absorbedor se refrigeran calentando el agua que puede producirse a la temperatura deseada reduciendo el caudal ya que el rendimiento térmico es muy elevado al trabajar en concentración.
En cuanto a la comercialización, no sé si es este espacio para llorar, pero o somos muy malos comerciales (que lo somos) o el país no está para florituras. En definitiva, una invento más que quedará arrinconado en el almacen de alguna universidad española mientras los alemanes sacan el mismo producto al mercado. Si sabeis de algún interesado...
Salud y mucha paz

El prototipo de la web (www.ges.udl.es) se hizó hace 3 años y ahí quedó, a la espera de algún interesado que... no llegó.

Podría llegar ese momento cuando menos lo espere. En este foro hay diseñadores, instaladores, curiosos, inversores, financieros; y tienen ganas de informarse aca.

Actualmente y con fondos públicos de desarrollo ya está en taller un tercer prototipo diseñado para la producción de 1 kWp fotovoltaico y 4 kW térmicos (simultáneamente).

La verdad tengo un montón de preguntas sobre el viejo prototipo:
Me sorprendio la poca cantidad de células solares de concentración empleadas en el primer prototipo. ¿cuántas células solares tiene?. ¿Cuántos Wp genera de como fotovoltaico y térmico?. ¿Cuántos área en planta necesita el seguidor?. ¿Cuánto peso el prototipo antiguo?. ¿Cuánto costo?.

Las células son de baja concentración. Los espejos planos (constituyen un reflector fresnel plano) tienen muchas ventajas que se resumen en bajo coste de fabricación y montaje, y sobretodo gran homogeneidad de iluminación en las células (dificultad importante en fotovoltaica de concentración).

Los espejos planos concentran la radiación solar como hacen los espejos parabólicos. Supongo que no importa tanto que el espejo concentrador este dividido en espejos planos; que habrá pocas perdidas ópticas,¿no?.

Las células adheridas al absorbedor se refrigeran calentando el agua que puede producirse a la temperatura deseada reduciendo el caudal ya que el rendimiento térmico es muy elevado al trabajar en concentración.

Estoy imaginandome las células solares proximas al absorbedor térmico; sin embargo, la diferencia de temperaturas de ambos lados creará problemas de rotura de las células de silicio y adherencia entre ambos elementos. ¿Qué temperatura alcanza la célula solar empleando concentradores planos fresnel?. Me estoy dando cuenta que un sistema híbrido como este permitiría obtener mayor cantidad de electricidad y ACS en invierno; que es cuando más falta hace.

En cuanto a la comercialización, no sé si es este espacio para llorar, pero o somos muy malos comerciales (que lo somos) o el país no está para florituras. En definitiva, una invento más que quedará arrinconado en el almacen de alguna universidad española mientras los alemanes sacan el mismo producto al mercado. Si sabeis de algún interesado...Salud y mucha paz

Sabes entonces que los alemanes tiene un prototipo parecido a vuestro antiguo prototipo. ¿Existe alguna carrera en el desarrollo con otros departamentos alemanes?. Yo observo que este colector híbrido es bastante útil.

He estado visitando la página y ademas de los posibles problemas de consisténcia de las células ...¿no existen problemas de excesiva pérdida de eficiencia con el tiempo al someter la superficie de absorción a un trabajo tan intenso?

Por otra parte, la doble funcionalidad que se plantea como ventaja, no creo que deba de considerarse así mas que en contadas ocasiones...
-Que utilidad le damos al agua caliente en una huerta solar? o en una
instalación en el tejado de una nave?
-Podríamos utilizar el vapor para mover una turbina?
-Cual seria el caudal mínimo para rentabibizarla?

:? Disculpa que plantee las cosas en términos económicos pero es la realidad que te encuentras en la calle...la primera palabra que te pronuncia un cliente siempre es "rentabilidad"

He estado visitando la página y ademas de los posibles problemas de consisténcia de las células ...¿no existen problemas de excesiva pérdida de eficiencia con el tiempo al someter la superficie de absorción a un trabajo tan intenso?
Por otra parte, la doble funcionalidad que se plantea como ventaja, no creo que deba de considerarse así mas que en contadas ocasiones...
-Que utilidad le damos al agua caliente en una huerta solar? o en una
instalación en el tejado de una nave?
-Podríamos utilizar el vapor para mover una turbina?
-Cual seria el caudal mínimo para rentabibizarla?
:? Disculpa que plantee las cosas en términos económicos pero es la realidad que te encuentras en la calle...la primera palabra que te pronuncia un cliente siempre es "rentabilidad"

Hola Miguelon11,
todas las preguntas que haces son técnicas. Espero que Manuel Ibáñez responda y salgamos de dudas todos. Sin embargo, el colector híbrido plantea que es posible dar servicio a dos necesidades de los clientes: electricidad y ACS. Por tanto, el colector híbrido será más rentable a priori que el conjunto de dos colectores, uno fotovoltaico y otro térmico por separado. ¿Cuánto más rentable?. Esperemos la información.

El primer prototipo se diseñço para generar 400 Wp, que no alcanzó. La producción térmica siempre viene a ser unas 4 veces mayor. Las células tienen 5 cm de anchura y se dispusieron tantas como en un módulo FV convencional para trabajar a 12 V nominales, es decir, a unos 20 V en circuito abierto. Él area de captación es la misma que en fotovoltaica convencional, esta claro que la energía no se inventa pero se recoge antes de absorberla. El seguidor en dos ejes no aunebta significativamente el área en planata requerida. El coste, fue un primer prototipo que se hizó sin presupuesto para ello, rascando de aquí y de allí de otras ayudas. Un investigador USA que nos visitó dijo que allí nadie lo hubiera hechop por menos de 100.000 euros. Aquí con esta cantidad se hubiera hecho una serie.

El problema de la adherencia de las células, después de 3 años en marcha, creemos que se puede decir que ha sido bien resuelto pero es la madre del cordero como bien apuntas. Las posibilidades energéticas son enormes, coincido contigo. Incluso la concnetración permite altas temperaturas (a despecho de la producción fotovoltaica).

No hay nada alemán en marcha, ni carrera similar. Lo más parecido en marcha es el CHAPS producido por la Australian National University. Un buen conocido Joseph Coventry tiene su tesis en red sobre el CHAP. Si te interesa el buscador te la encontrará. Pero ciertamente Isofoton está desarrollando sistemas fotovoltaicos de concentración y a la vez hay productos de generación híbrida sin concentracion. En resumen, que el producto comercial algún día saldrá al mercado pero intuimos que no será nuestro. Si hemos colaborado potenciando la idea ya estará bien.
Salud y paz

La producción térmica siempre viene a ser unas 4 veces mayor.

Hola Manuel Ibáñez,
Si producir un 1KWp de electricidad consigo 4 KW térmicos, entonces una pequeña instalación de 5 KWp fotovoltaica, obtiene 20KW térmicos. Para un particular supone que podrá disfrutar de ACS durante todo el año a un coste más bajo que una instalación de colectores térmicos equivalente. Lo cual significa que ahorras indirectamente dinero en el consumo de electricidad destinado para calentar agua. Además, al concentrar la energía, necesitas menos área de absorberdor para obtener esa energía y por tanto el conjunto es mas rentable.

El coste, fue un primer prototipo que se hizó sin presupuesto para ello, rascando de aquí y de allí de otras ayudas. Un investigador USA que nos visitó dijo que allí nadie lo hubiera hechop por menos de 100.000 euros. Aquí con esta cantidad se hubiera hecho una serie.

En cierto modo, es una cuestión de calidad creativa: con menos se consigue más creatividad; que no quiere decir que los proyectos puedan fallar en otras parcelas no creativas pero la fase creativa puede reducir mucho los costes unitarios. Me pregunto en dónde se meten los empresarios con dinero que no apuestan por esta clase de prototipos. En el foro hay unos cuantos; aunque no sé si les interesa el colector en ved de las huertas solares. Entiendo que hay menos riesgo en invertir dinero en un departamento de universidad que un particular. Si yo tuviese dinero...

El problema de la adherencia de las células, después de 3 años en marcha, creemos que se puede decir que ha sido bien resuelto pero es la madre del cordero como bien apuntas.

He buscado la tesis de Coventry sobre CHAPS y la ojeado por encima: emplea alumnio como intermediario entre la célula solar y el tubo de cobre con agua. Comenta que es complicado mantener el rendimiento fotovoltaico si la transferencia de calor no es buena.

Por consiguiente, tengamos en cuenta que muchos paneles trabajan fueran de las condiciones STC y que su rendimiento fotovoltaico esta por debajo de las condiciones nominales.
El colector híbrido no mejora el rendimiento fotovoltaico de la célula solar porque eso depende de la naturaleza de la célula solar pero si mejora las condiciones de operación de dicha célula solar. Al mantener las temperaturas de la célula bajas, ésta puede operar durante más tiempo al máximo de su rendimiento fotovoltaico.

Las posibilidades energéticas son enormes, coincido contigo. Incluso la concnetración permite altas temperaturas (a despecho de la producción fotovoltaica).

¿Cómo de altas?. Equivalentes a los tubos de vacio... Si es así, el colector híbrido es la leche.

No hay nada alemán en marcha, ni carrera similar. Lo más parecido en marcha es el CHAPS producido por la Australian National University. Un buen conocido Joseph Coventry tiene su tesis en red sobre el CHAP.

Encontré la tesis. Saludos y buen puente para todos.

Hola

El aprovechamiento de una celula de silicio depende del número de fotones que traiga la energia incidente cuya frecuencia sea capaz de llevar a los electrones de valencia hasta la banda de conducción, luego como la radiación solar es la misma, entiendo que la célula de silicio tendrá un límite teórico, ¿sabe alguien a cuento están las celulas industriales del limite teórico?

El otro problema es, una vez que los electrones estan en la banda de conduccion , tienen que ser "extraidos" antes de que caigan y para eso influye la movilidad, donde el silicio no se ve muy favorecido. Y la temperatura juega bastante en contra

Para los sistema de concentradores no se usa silicio sino Arseniuro de Galio (GaAs o AsGa) que tiene una movilidad mucho mayor y soporta mejor esas temperaturas.

Isofoton esta financiando un proyecto con una universidad de madrid con buenos resultados. (a ver si se animan mas empresas a invertir de verdad en I+D )

Hola,
Manuel Ibañez comento en este hilo el trabajo de un investigador australiano que proponía el uso combinado de la tecnología fotovoltaica, térmica y concentración (CHAPS). La Universidad de Lleida, en su Laboratorio de Energía Solar y Física de Edificios, tiene más investigación, fotos y videos sobre esta clase de colectores híbridos. En este departamento universitario, Manuel Ibañez y un equipo han construido dos prototipos sobre el colector híbrido de concentración.

Encontré un resumen (inglés, PDF), un artículo (inglés, PDF) y la tesis doctoral (inglés, PDF) de este investigador australiano. Es entretenida de leer y bastante informativa.

Perdonad mi ignorancia a cerca de ciertas investigaciones , al fin de al cabo soy ingeniero "hacedor de sistemas de cosas ya inventadas" pero me temo y me pregunto lo siguiente:

Por desgracia, el aprovechamiento y rentabilidad de las células solares desarrolladas hasta la fecha Si-x Si-a GaAs..etc esta basado en su capacidad de generar una diferéncia de potencial eléctrico dependiente de la radiación solar ...

He leido mucho sobre el "desgaste" de las placas de silicio amorfo, ´´ultimamente bastante sobre algunos sistemas de concentración, pero finalmente llevo ya algún tiempo concluyendo que no hay paneles mejores ni peores ni sistemas supereficientes ni panaceas solares , mas bien pienso en que cada proyecto es personal, cada cliente tiene unas perspectivas de su "negocio" y que cada instalación requiere unas caracteristicas ...

Por otra parte, cada vez desconfio mas de los pseudo ensayos que ciertos "institutos" y Departamentos de Universidades realizan de forma interesada...(POR SUPUESTO NO ME ESTOY REFIRIENDO A LA UNIVERSIDAD DE LLEIDA, DEL AMIGO MANUEL IBAÑEZ) que me parece que estan realizando un excelente trabajo.

Un saludo

Perdonad mi ignorancia a cerca de ciertas investigaciones , al fin de al cabo soy ingeniero "hacedor de sistemas de cosas ya inventadas" pero me temo y me pregunto lo siguiente:
Por desgracia, el aprovechamiento y rentabilidad de las células solares desarrolladas hasta la fecha Si-x Si-a GaAs..etc esta basado en su capacidad de generar una diferéncia de potencial eléctrico dependiente de la radiación solar ...
He leido mucho sobre el "desgaste" de las placas de silicio amorfo, ´´ultimamente bastante sobre algunos sistemas de concentración, pero finalmente llevo ya algún tiempo concluyendo que no hay paneles mejores ni peores ni sistemas supereficientes ni panaceas solares , mas bien pienso en que cada proyecto es personal, cada cliente tiene unas perspectivas de su "negocio" y que cada instalación requiere unas caracteristicas ...
Por otra parte, cada vez desconfio mas de los pseudo ensayos que ciertos "institutos" y Departamentos de Universidades realizan de forma interesada...(POR SUPUESTO NO ME ESTOY REFIRIENDO A LA UNIVERSIDAD DE LLEIDA, DEL AMIGO MANUEL IBAÑEZ) que me parece que estan realizando un excelente trabajo.
Un saludo

Hola Miguelon11,
¿qué especialidad de ingeniería tienes?.
Saludos,
Laser15

En un post en el que hablamos de los riesgos de la FV, Simosol comentó como uno de los principales el hecho de homogeneizar la instalaciones, es decir, copiar y pegar. Estoy totalmente de acuerdo con este comentario.

Creo que un instalador preparado y con experiencia (y dicho sea de paso, con 2 dedos de frente) debe tener en cuenta muchas cosas que son exclusivas de cada instalación.

Por ejemplo, sería una enorme imprudencia hacer una instalación FV en Albolote (Granada) sin tener en cuenta que es la región con mayor actividad sísmica de la península.

El proyecto que muestra Manuel ibanez es muy interesante y me gustaria saber si existe un prototipo con capacidad de fabricacion en serie y si existiria la posibilidad de colaborar para la peticion de proyecto europeo de transferencia tecnologica para la fabricacion de este sistema por lo menos para estudiardo