¿Los paneles solares producen más energía de la que se invierte en su fabricación e instalación?

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Ya que el proceso de obtención y purificación del silicio es muy costoso en términos energéticos, se considera que uno de los “obstáculos” que persiguen a la energía solar fotovoltaica es el elevado valor de su Tiempo de Amortización Energética o TiAE, es decir, el tiempo durante el que los paneles solares deben estar funcionando para producir la energía que se invirtió en su fabricación. En general, los paneles solares sí producen más energía de la que se invierte en su fabricación e instalación.

El Tiempo de Amortización Energética (TiAE) es una herramienta que se utiliza para calcular el tiempo que tarda un sistema de energía renovable en producir la misma cantidad de energía que la que se ha utilizado para construir, instalar y mantener el sistema durante su ciclo de vida. Permite evaluar la eficiencia energética de un sistema y comparar diferentes opciones de inversión en tecnologías y equipos.

Una célula solar, es un dispositivo capaz de convertir la energía proveniente de la radiación solar en energía eléctrica. La mayoría de las células solares son de silicio mono o policristalino. El primer tipo se encuentra más generalizado y aunque su proceso de elaboración es más complicado, suele presentar mejores resultados en cuanto a su eficiencia. Las células solares se unen en un módulo fotovoltaico para aumentar la cantidad de energía eléctrica que se puede producir. Estos módulos los conocemos coloquialmente como paneles solares.

A finales de los años 50, la eficiencia de las células solares era muy reducida. Por ejemplo, la primera célula solar comercial de la compañía Bell Telephone tenía una eficiencia del 6%. En aquel entonces, sí era necesario emplear más energía para la fabricación de una célula, de la que ésta era capaz de producir durante su vida útil. Sin embargo, en la actualidad esto ya no es así.

En el último reporte de responsabilidad corporativa y social de la empresa productora de módulos fotovoltaicos Trina Solar, se reporta que la energía consumida (MW) por producción de módulo fotovoltaico bajó de 123 MWh a 89 MWh, disminuyendo un aproximado de 72%.

Esto indica que el desarrollo y la eficiencia en la producción de módulos fotovoltaicos está enfocada en disminuir el Tiempo de Amortización Energética. En todo el mundo, un panel fotovoltaico tiene una vida operativa de unos 25 a 30 años, más del 95% de ese tiempo lo pasa produciendo energía neta, adicional a la que se empleó en su fabricación e instalación.

Es importante tener en cuenta que el Tiempo de Amortización Energética puede variar según la ubicación geográfica, las condiciones climáticas y otros factores. Por lo tanto, el cálculo debe considerar estás variables para proporcionar una conclusión precisa, en el caso de los módulos fotovoltaicos, es vital considerar que la radiación solar. Por ejemplo, un panel solar instalado en Sudáfrica producirá mayor energía en un mismo lapso de tiempo, en comparación con un panel instalado en Canadá, por el simple hecho que la irradiación solar dependiendo de la ubicación geografía es muy diferente.

TiAE (Tiempo de Amortización Energética) expresado en años para una instalación de células solares de silicio con una eficiencia del 20%. (Año 2020)

Con el objetivo de reducir el Tiempo de Amortización Energética y los costos de fabricación de los sistemas fotovoltaicos, en el mercado existen diversas alternativas de silicio, basadas en otros semiconductores. Dejando desde ya hace más de 30 años atrás, el mito de que se necesita más energía para producir un módulo fotovoltaico de la que produce en su vida útil.

Tiempo de Amortización Energética

Algunas de las conclusiones más importantes acerca del Tiempo de Amortización Energética de los módulos fotovoltaicos son:

• • La mayoría de las instalaciones al rededor del mundo tienen un TiAE de alrededor de 1 a 3 años.
  • El TiAE puede variar según la ubicación geográfica, la tecnología utilizada y otros factores de instalación.
  • La eficiencia del sistema afecta significativamente su TiAE, por lo que es importante elegir la tecnología más eficiente disponible. Entre mayor sea la calidad y eficiencia de las células solares, el TiAE será más corto.
  • El mantenimiento adecuado del sistema es indispensable, ya que los módulos solares deben estar limpios y funcionando correctamente para generar la máxima cantidad de energía.
  • Es una opción sostenible y eficiente desde el punto de vista energético, ya que generan más energía de la que se utiliza para producirlos.

Cuando hablamos de energías limpias, a menudo podemos pasar por alto, la cantidad de energía utilizada para fabricar los componentes del sistema energético. Y, de hecho, los beneficios de utilizar energía renovable serían completamente ineficaces si la energía utilizada en la fabricación de un módulo solar, por ejemplo, fuera mayor que la que produce en su vida útil, lo que conduciría a una deuda energética global, pero esto claramente no es el caso, y actualmente, es uno de los principales beneficios ecológicos de la industria fotovoltaica.

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Escrito por: Sebastián Carrillo

Ing. En Energías Renovables