¿Cuánta eficiencia fotovoltaica es suficiente?
Autores: Werner, Jürgen Heinz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
¿Cuánta eficiencia fotovoltaica es suficiente?
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía solar
Palabras clave
Precios de compra
Módulos fotovoltaicos
Eficiencia
Costos de montaje
Basados en silicio
Modelo MoDe
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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En la actualidad, los precios de compra de módulos fotovoltaicos basados en silicio con una eficiencia del 20% o más oscilan entre 20 y 40 EURct/W. Estas cifras corresponden a 40 a 80 EUR/m y están en el mismo rango que los costos de montaje (precios de materiales más salarios) de dichos módulos. Los instaladores y operadores de sistemas fotovoltaicos equilibran cuidadosamente los costos de los módulos y de montaje al decidir entre módulos de diferentes eficiencias. Esta contribución emula la decisión del instalador a través de un modelo simple y analítico de decisión de montaje de módulos (MoDe). El modelo y las conclusiones resultantes son completamente independientes del material fotovoltaicamente activo dentro de los módulos. Sin embargo, basándose en el estado actual (costo, eficiencia, fiabilidad, bancabilidad, etc.) de los módulos fabricados a partir de celdas de silicio (monocristalino), también se pueden extraer conclusiones sobre otros materiales fotovoltaicos: por un lado, el modelo sugiere que los módulos de menor eficiencia con eficiencias por debajo del 20% serán desplazados del mercado. Teniendo en cuenta sus costos de instalación, los instaladores pedirán grandes descuentos para los módulos de menor eficiencia. Las tecnologías basadas en semiconductores orgánicos, CdTe, CIGS e incluso silicio multicristalino, podrían no sobrevivir en el mercado de servicios públicos, o en aplicaciones industriales y residenciales. Además, esta marca del 20% pronto alcanzará el 23% y finalmente se detendrá alrededor del 25% para los mejores módulos comerciales de gran área (tamaño de un metro cuadrado) basados únicamente en silicio monocristalino. Por otro lado, también parece difícil que los futuros módulos de mayor eficiencia basados en celdas en tándem/tripletas compitan con los módulos de referencia basados en silicio estándar. En comparación con su mayor eficiencia esperada, los costos de producción de los módulos de celdas en tándem/tripletas y, por lo tanto, también su margen requerido en ventas, podrían ser demasiado altos. Dependiendo del costo de montaje, el modelo MoDe predice valores de margen aceptables de 1 EURct/W (para costos de montaje bajos de alrededor de 10 EUR/m) a 11 EURct/W (para altos costos de montaje de 100 EUR/m) si la eficiencia del módulo aumenta del 23% al 30%. Por lo tanto, una eficiencia de módulo del 23% al 24%, que es posible con celdas de silicio solas, podría ser suficiente para muchas aplicaciones fotovoltaicas terrestres.
Descripción
En la actualidad, los precios de compra de módulos fotovoltaicos basados en silicio con una eficiencia del 20% o más oscilan entre 20 y 40 EURct/W. Estas cifras corresponden a 40 a 80 EUR/m y están en el mismo rango que los costos de montaje (precios de materiales más salarios) de dichos módulos. Los instaladores y operadores de sistemas fotovoltaicos equilibran cuidadosamente los costos de los módulos y de montaje al decidir entre módulos de diferentes eficiencias. Esta contribución emula la decisión del instalador a través de un modelo simple y analítico de decisión de montaje de módulos (MoDe). El modelo y las conclusiones resultantes son completamente independientes del material fotovoltaicamente activo dentro de los módulos. Sin embargo, basándose en el estado actual (costo, eficiencia, fiabilidad, bancabilidad, etc.) de los módulos fabricados a partir de celdas de silicio (monocristalino), también se pueden extraer conclusiones sobre otros materiales fotovoltaicos: por un lado, el modelo sugiere que los módulos de menor eficiencia con eficiencias por debajo del 20% serán desplazados del mercado. Teniendo en cuenta sus costos de instalación, los instaladores pedirán grandes descuentos para los módulos de menor eficiencia. Las tecnologías basadas en semiconductores orgánicos, CdTe, CIGS e incluso silicio multicristalino, podrían no sobrevivir en el mercado de servicios públicos, o en aplicaciones industriales y residenciales. Además, esta marca del 20% pronto alcanzará el 23% y finalmente se detendrá alrededor del 25% para los mejores módulos comerciales de gran área (tamaño de un metro cuadrado) basados únicamente en silicio monocristalino. Por otro lado, también parece difícil que los futuros módulos de mayor eficiencia basados en celdas en tándem/tripletas compitan con los módulos de referencia basados en silicio estándar. En comparación con su mayor eficiencia esperada, los costos de producción de los módulos de celdas en tándem/tripletas y, por lo tanto, también su margen requerido en ventas, podrían ser demasiado altos. Dependiendo del costo de montaje, el modelo MoDe predice valores de margen aceptables de 1 EURct/W (para costos de montaje bajos de alrededor de 10 EUR/m) a 11 EURct/W (para altos costos de montaje de 100 EUR/m) si la eficiencia del módulo aumenta del 23% al 30%. Por lo tanto, una eficiencia de módulo del 23% al 24%, que es posible con celdas de silicio solas, podría ser suficiente para muchas aplicaciones fotovoltaicas terrestres.