La energía solar fotovoltaica se ha convertido en una de las principales alternativas para que las empresas reduzcan sus costos energéticos y avancen hacia modelos de operación más sostenibles. Sin embargo, a medida que aumenta la adopción de esta tecnología, el desafío ya no consiste únicamente en instalar mayor potencia fotovoltaica, sino en obtener la máxima cantidad de energía posible de cada módulo, cada metro cuadrado y cada unidad de inversión.
En este contexto aparecen los paneles solares bifaciales, una tecnología capaz de aprovechar la radiación solar tanto por su cara frontal como por su cara posterior. Esta característica permite incrementar la producción energética de una planta sin aumentar necesariamente su potencia instalada.
Para conseguirlo, no basta con seleccionar un módulo solar bifacial. El diseño completo de la planta debe considerar variables como el albedo del terreno, la separación entre filas, la altura de los módulos, la inclinación, el sombreado y las características de la estructura.
La evolución de la tecnología solar para empresas
Durante las últimas décadas, la tecnología fotovoltaica ha experimentado una importante evolución. Los módulos han incrementado su potencia y eficiencia, mientras que inversores, estructuras, sistemas de monitoreo y herramientas de simulación han permitido desarrollar plantas cada vez más grandes y eficientes.
Para las empresas, esta evolución representa una oportunidad para convertir la generación solar empresarial en una herramienta estratégica de gestión energética. Una planta fotovoltaica correctamente diseñada puede reducir la dependencia de la red, disminuir los costos energéticos y mejorar la previsibilidad del gasto operativo.
De paneles tradicionales a soluciones solares de mayor eficiencia
Los primeros proyectos solares industriales utilizaban principalmente módulos monofaciales, diseñados para captar la radiación que incidía sobre la superficie frontal. Con el desarrollo de nuevas tecnologías de células, como PERC, TOPCon y HJT, los fabricantes han conseguido aumentar progresivamente la eficiencia de conversión.
Los paneles solares bifaciales representan un paso adicional en esta evolución. En lugar de aprovechar únicamente la radiación que llega directamente a la cara frontal, pueden utilizar también parte de la radiación que atraviesa el entorno del módulo, se refleja en el terreno y alcanza su cara posterior.
Esta capacidad puede incrementar la energía generada durante la vida útil de la planta. En instalaciones de varios megavatios, incluso una ganancia porcentual aparentemente pequeña puede representar cientos o miles de MWh adicionales.
¿Qué son los paneles solares bifaciales y cómo funcionan?
Los paneles solares bifaciales son módulos fotovoltaicos diseñados para generar electricidad mediante la radiación recibida por ambas caras. La cara frontal recibe principalmente radiación solar directa y difusa proveniente del cielo.
La cara posterior aprovecha principalmente la radiación que ha sido reflejada por el terreno y otras superficies cercanas. Este fenómeno depende del albedo, es decir, de la capacidad de una superficie para reflejar la radiación solar.
Una superficie clara y reflectiva puede enviar mayor cantidad de radiación hacia la parte posterior del módulo. Por el contrario, una superficie oscura puede absorber una mayor proporción de la radiación y proporcionar menor irradiancia posterior.
La energía adicional obtenida mediante esta segunda cara se conoce como ganancia bifacial. Sin embargo, no existe un porcentaje universal aplicable a todas las plantas. La ganancia depende de las condiciones específicas del proyecto.
Diferencias entre paneles solares convencionales y bifaciales
Cómo la radiación reflejada aumenta la generación energética
Cuando la radiación solar llega al terreno, una parte es absorbida y otra es reflejada. Esta radiación reflejada puede dirigirse hacia la cara posterior del panel.
Por ejemplo, una superficie con grava clara puede reflejar más radiación que un suelo oscuro. Si además los módulos se encuentran suficientemente elevados y existe una separación adecuada entre filas, una mayor cantidad de esa radiación puede alcanzar las células posteriores.
Por esta razón, la ganancia bifacial está relacionada con variables como el albedo, la altura del módulo, la separación entre filas, el ángulo de inclinación y el GCR o Ground Coverage Ratio.
La ingeniería debe encontrar el equilibrio adecuado entre aprovechar el terreno y permitir suficiente radiación posterior.
Beneficios de los paneles solares bifaciales para empresas
El principal beneficio de los paneles bifaciales industriales es el incremento potencial de la generación energética. Sin embargo, este incremento puede producir otros beneficios económicos y operativos para las empresas.
Mayor generación con la misma infraestructura
Una de las principales ventajas de la tecnología bifacial es que permite generar energía adicional sin incrementar necesariamente la potencia nominal instalada.
Si una planta de 10 MWp obtiene una ganancia energética del 5 %, por ejemplo, la generación adicional puede representar una cantidad considerable de MWh durante un año. A lo largo de 20 o 30 años de operación, el impacto acumulado puede ser significativo.
Para obtener este beneficio, la planta debe diseñarse correctamente. Una estructura que bloquee la cara posterior, una separación insuficiente entre filas o un terreno con bajo albedo pueden reducir considerablemente la ganancia esperada.
Mejor retorno de inversión en proyectos solares industriales
La rentabilidad de un proyecto solar industrial depende de la relación entre la inversión inicial y la energía generada durante su vida útil.
Si los paneles solares bifaciales permiten obtener más energía sin incrementar proporcionalmente el CAPEX, pueden mejorar indicadores económicos como el LCOE, el periodo de recuperación, el VAN y la TIR.
Sin embargo, el análisis debe considerar el costo total del proyecto. Una mayor separación entre filas, por ejemplo, puede mejorar la captación posterior, pero también puede requerir una mayor superficie de terreno.
Por ello, la decisión debe basarse en un análisis técnico-económico y no únicamente en la potencia o el precio del módulo.
Reducción de costos energéticos y mayor eficiencia operativa
Una mayor producción fotovoltaica puede generar la reducción de costos energéticos, puesto que reduce la cantidad de electricidad que una empresa necesita comprar a la red.
Este beneficio resulta especialmente atractivo para industrias con elevados consumos durante el horario solar. La generación fotovoltaica puede cubrir directamente parte de la demanda, reduciendo la energía adquirida externamente.
Además, una mayor producción específica permite aprovechar mejor la infraestructura instalada y mejorar la eficiencia energética del proyecto.
¿En qué industrias tienen mayor impacto los paneles bifaciales?
La tecnología solar bifacial puede aplicarse en múltiples sectores, pero resulta especialmente interesante en industrias que poseen elevados consumos eléctricos y disponibilidad de superficie.
Aplicaciones en minería, manufactura y agroindustria
En minería, los sistemas fotovoltaicos pueden contribuir al suministro energético de operaciones con grandes consumos. Cuando existen terrenos disponibles y buenas condiciones solares, los paneles solares bifaciales pueden convertirse en una alternativa atractiva.
En manufactura, los sistemas solares industriales pueden instalarse sobre terrenos industriales, dependiendo de las características de la instalación. En el caso de sistemas sobre suelo, existe mayor libertad para optimizar la separación y altura de los módulos.
En la agroindustria, la energía solar industrial puede utilizarse para procesos de bombeo, refrigeración, procesamiento y almacenamiento. La disponibilidad de grandes superficies puede facilitar la implementación de sistemas fotovoltaicos de mayor escala.
Grandes consumidores con espacio disponible
Las empresas que disponen de terrenos próximos a sus centros de consumo tienen una ventaja importante, ya que pueden diseñar la planta para maximizar la generación energética y optimizar la configuración bifacial.
La superficie disponible permite analizar diferentes valores de GCR y encontrar un equilibrio entre densidad de potencia y ganancia bifacial.
El objetivo no debe ser instalar la máxima potencia posible en el menor espacio, sino determinar qué configuración proporciona la mejor efciencia energética.
Factores que determinan el rendimiento de un sistema bifacial
La ganancia bifacial depende de múltiples factores y debe analizarse desde la etapa inicial del proyecto.
Diseño e ingeniería del proyecto
- Separación entre filas: es uno de los factores más importantes. Si las filas están demasiado próximas, pueden generarse sombras sobre la cara posterior de los módulos.
- Altura de los módulos: también influye en la captación posterior. Una mayor elevación puede mejorarla, pero también incrementar los costos estructurales y las cargas de viento.
- Estructura: debe diseñarse para minimizar las obstrucciones sobre la cara posterior. Perfiles, soportes, bandejas y otros elementos pueden generar sombras que reduzcan parte de la ganancia.
- Herramientas de simulación: como PVsyst, permiten analizar estas variables y comparar diferentes configuraciones antes de la construcción.
Ubicación, superficie y condiciones del entorno
El sitio determina buena parte del rendimiento de una instalación bifacial. El albedo, la irradiancia, la topografía, el polvo, la vegetación y las condiciones meteorológicas pueden modificar la generación.
También debe analizarse el tipo de superficie. Un terreno con mayor reflectividad puede favorecer la captación posterior, mientras que superficies oscuras pueden limitarla.
La simulación debe utilizar, siempre que sea posible, datos representativos del lugar para evitar sobreestimar la generación.
Más generación, más eficiencia y mayor competitividad energética
Los paneles solares bifaciales representan una evolución relevante de la tecnología fotovoltaica industrial porque permiten aprovechar tanto la radiación frontal como parte de la radiación reflejada hacia la cara posterior.
Su verdadero potencial, sin embargo, depende del diseño integral del proyecto. El albedo, la separación entre filas, la altura, el GCR, la estructura y las condiciones del sitio deben analizarse conjuntamente.
Para las empresas, la ventaja fundamental es la posibilidad de obtener más energía a partir de la misma potencia instalada, siempre que las condiciones del proyecto sean favorables. Esto puede contribuir a reducir los costos eléctricos, mejorar el retorno de inversión y aumentar la competitividad energética.
Además, la integración de paneles bifaciales industriales con sistemas BESS y EMS abre nuevas posibilidades para gestionar la energía de manera inteligente, combinando generación, almacenamiento y consumo.
En un mercado industrial donde cada kWh puede representar un impacto económico importante, la optimización del sistema fotovoltaico se vuelve tan importante como la selección del módulo. La tecnología solar bifacial, acompañada de una ingeniería adecuada y una evaluación económica rigurosa, puede convertirse en una herramienta estratégica para construir plantas solares industriales más eficientes, productivas y competitivas.
Jhosep Cotera
Equipo editorial Orange Energy