Impacto del polen en la energía solar fotovoltaica

A primeros de julio se publicó un estudio en la prestigiosa revista Applied Sciences (MDPI) firmado por personal investigador del CIEMAT (Carlos Sanz Saiz, Jesús Polo Martínez y Nuria Martín Chivelet) sobre la influencia del impacto de la suciedad orgánica debida al polen con respecto a la generación de energía solar fotovoltaica; esta investigación se enmarca en el contexto del proyecto PVCastSOIL de la iniciativa RETOS 2017 del Ministerio de Ciencia e Innovación. En el estudio se publican resultados preliminares de una prueba de ensuciamiento artificial (artificial soiling test) realizada con polen de ciprés, lo que concluyó en una alta pérdida de transmitancia óptica.

Instalación fotovoltaica experimental vinculada al proyecto PVCastSOIL

En las conclusiones del estudio se indica que el polen puede causar, principalmente en primavera, problemas de ensuciamento a escala local, lo que puede afectar de forma considerable al rendimiento de los sistemas fotovoltaicos incluso en zonas urbanas, ya que hay un gran número de árboles y plantas ornamentales anemófilas (es decir, polinizadas por acción del viento) que dispersan grandes cantidades de polen en la atmósfera. Si bien es cierto que los módulos fotovoltaicos pueden «lavarse» con la lluvia, en ciertas ocasiones ésta puede resultar insuficiente y no proporcionar la deseada limpieza, por lo que la incorporación de recubrimientos fotocatalíticos podría minimizar la acumulación de este tipo de suciedad y mejorar el rendimiento de aquellos.

Aunque es cada vez más frecuente contar con datos relativos a los niveles de polen en suspensión, gracias a las campañas de control de calidad del aire, no resulta sencillo determinar cómo puede afectar el polen a la producción de energía solar fotovoltaica, aunque podrían recogerse datos a largo plazo y proceder a su análisis estadístico para analizar casos concretos. Lo que sí es posible es consultar los calendarios polínicos locales para planificar adecuadamente las operaciones de mantenimiento de módulos fotovoltaicos, optimizando así las labores de limpieza de estos.

Muestras de polen preparadas para la prueba de ensuciamento artificial

En el estudio, la época en la que se observó un mayor ensuciamento de los módulos fotovoltaicos por polen correspondió al de la polinización del ciprés (final del invierno y principio de la primavera). La suciedad (polen, polvo, etc.) se depositó sobre los módulos solares formando patrones de suciedad tanto uniformes como no uniformes, aunque es de destacar que la capa de suciedad era «homogénea» en periodos sin precipitaciones. También se comprobó que la instalación fotovoltaica era afectada más por la presencia de polen procedente de árboles cercanos -los cipreses a pocos metros o, como máximo, a decenas de metros- que por otra vegetación causante de niveles de polen atmosférico más elevados pero físicamente más alejada.

Entre los principales resultados, destacan la disminución gradual de la transmitancia promedio (TAVE) en relación con el aumento de la densidad de masa de polen dentro del rango experimental y su selectividad espectral, provocando una mayor reducción de la transmitancia óptica en longitudes de onda cortas. En el futuro sería interesante ampliar este tipo de estudio con polen procedente de otras especies vegetales.

Niveles de polen atmosférico más relevante en Ciudad Universitaria (Madrid)

Referencia: Influence of Pollen on Solar Photovoltaic Energy: Literature Review and Experimental Testing with Pollen, Appl. Sci. 202010(14), 4733

Fuente: CIEMAT

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