Paneles solares nocturnos: cómo funcionan y qué ventajas ofrecen
El desarrollo tecnológico avanza a pasos agigantados, también en todo lo referente a energías renovables. ¿Sabías que ya se han desarrollado paneles solares nocturnos? Aún habrá que esperar para que se acerquen a la eficiencia de las placas fotovoltaicas convencionales y se puedan comercializar, pero los primeros pasos ya se han dado. Vamos a ver más en detalle qué son y cómo funcionan.
- Placas solares que producen electricidad por la noche
- ¿Pueden generar energía las placas solares de noche?
¿Las placas solares actuales solo generan energía durante el día. Están formadas por células fotovoltaicas que absorben la energía en forma de fotones de los rayos solares. Gracias a materiales semiconductores con cargas opuestas, esos fotones se transforman en electrones, es decir, en electricidad. Un inversor posibilita que esa corriente continua se transforme en corriente alterna y pueda utilizarse.
Pero los paneles fotovoltaicos tienen una desventaja frente a otros sistemas de generación de energía mediante fuentes renovables: su funcionamiento es limitado. Es necesario que haya sol y una radicación suficiente para que puedan ofrecer el máximo rendimiento y permitir el autoconsumo. Es más, su eficiencia se reduce significativamente cuando hay nubes o las condiciones meteorológicas no son favorables y la instalación no recibe suficiente radiación. Además, debes asegurarte que funcionan bien, para ello puedes aprender cómo saber si una placa solar funciona bien.
Este obstáculo se puede salvar en parte con las baterías solares. Estas almacenan la electricidad que genera la instalación fotovoltaica que no se utiliza de inmediato y el usuario no vuelca a la red por no estar conectado a ella. Cuando hay demanda de consumo fuera de las horas en las que hay radiación solar, esas baterías sirven de alimentación para los equipos eléctricos. Puedes leer una comparativa sobre las mejores baterías para placas solares.
Pero las baterías elevan de manera sensible el presupuesto de placas solares y, además, con el uso pierden eficacia y hay que sustituirlas. Esto nos ayuda, por fin, a responder a la pregunta de ¿si tengo placas solares tengo que pagar luz?
Placas solares que producen electricidad por la noche
La tecnología se centra ahora en desarrollar placas fotovoltaicas que sean capaces de generar energía eléctrica de noche y en esas condiciones menos favorables para ello. De hecho, lo que no hace mucho parecía una utopía ya se ha conseguido. Ha sido gracias a las investigaciones de un equipo de científicos de la Universidad de Standford, encabezados por Sid Assawaworrarit.
¿Pero cómo son esos paneles solares que funcionan de noche? Un sistema de energía solar convencional aprovecha la radiación ultravioleta. En cambio, el motor de los nocturnos depende de la radiación infrarroja que emiten los paneles por la noche y de las temperaturas del aire exterior cuando el sol se ha ocultado. Es lo que se denomina enfriamiento por radiación.
Para generar electricidad, los paneles solares nocturnos incorporan un dispositivo especial, un generador termoeléctrico que aprovecha la diferencia de temperatura entre las células de panel solar y el ambiente exterior. Explicado de otro modo: durante la noche las células solares irradian radiaciones infrarrojas (calor), de modo que su temperatura es algo inferior a la del exterior. El módulo termoeléctrico lo que hace es aprovechar esa brecha de temperatura para generar energía.
El desarrollo de esta tecnología haría innecesario el uso de baterías solares para almacenar la electricidad generada por los paneles solares y poder emplearla en cubrir la demanda nocturna. Sin embargo, aún queda trabajo en el diseño de este tipo de paneles solares nocturnos, dado que su eficiencia queda lejos de los convencionales.
Eficiencia de los paneles solares nocturnos
De momento, lo que se ha conseguido es que estos dispositivos generen aproximadamente 50 mW/m², una cantidad aún insuficiente para hacerlos rentables y muy lejos de los rendimientos de los paneles actuales, que se sitúa entre 150 y 400 W/m².
- Para hacerse una idea, los paneles solares nocturnos que se han desarrollado hasta ahora solo servirían para alimentar dispositivos pequeños que no requieran de una gran potencia para su funcionamiento, como pueden ser luminarias o sensores de movimiento.
No solo en la eficiencia, hay otros aspectos importantes en los que se sigue investigando para mejorar esos paneles solares nocturnos. Uno de ellos es que esa refrigeración por radicación afecte lo menos posible a la capacidad de captación de los paneles solares. En cualquier caso, el camino se ha iniciado y solo sería necesario avanzar en él.
¿Pueden generar energía las placas solares de noche?
Las placas fotovoltaicas actuales, tal y como están concebidas, no son capaces de generar energía solar de noche y su rendimiento desciende de manera significativa tanto en horas de baja radiación como cuando el cielo está nublado. Sin embargo, sí sería posible adaptar un generador termoeléctrico como el diseñado por los científicos de Standford para que puedan generar electricidad también cuando no hay sol.
El desarrollo de esta tecnología sería un punto a favor más para a la implantación de la energía solar y su uso como alternativa limpia al gas y a combustibles fósiles, también para la movilidad eléctrica. Sería, por otra parte, una solución para instalaciones de autoconsumo aisladas, que no cuentan conexión con la red eléctrica y ahora necesitan de baterías.
Pero de momento, son esas baterías la única forma que existe en la actualidad para poder aprovechar el excedente de electricidad que generan las instalaciones fotovoltaicas para su consumo nocturno, siempre que ese excedente no se vuelque a la red. Esos acumuladores pueden ser de dos tipos:
- Baterías físicas: forman parte de la instalación solar. Su función es la de almacenar la energía sobrante para su uso posterior
- Baterías virtuales: el excedente se vierte en la red y se utiliza para compensar el consumo energético cuando la instalación solar no genera suficiente energía.
Las baterías solares que funcionan de noche es una tecnología que apenas ha dado los primeros pasos. Pueden quedar años de investigación para que los paneles solares nocturnos se alternativa viable, eficiente y rentable. Por ello, de momento, la única posibilidad de rebajar la factura eléctrica gracias a la energía solar son los paneles fotovoltaicos convencionales.
