El RETC publica un informe sobre el rendimiento testado de módulos en 2022

De pv magazine EE UU

El Centro de Pruebas de Energías Renovables de Estados Unidos (RETC) ha publicado su informe “Índice de Módulos FV 2022” (PVMI 2022), que estudia el rendimiento de los módulos a través de una serie de pruebas de laboratorio y proporciona datos recopilados por la industria sobre resultados en instalaciones reales.

El PVMI 2022 es la primera edición que se publica desde que el grupo europeo de pruebas y certificación European Testing & Certification Group VDE adquiriese una participación del 70% en la RECT, el pasado mes de julio. El presidente y consejero delegado, Cherif Kedir, afirma que el cambio ha permitido a RETC ampliar sus servicios de pruebas a una red más amplia de fabricantes, inversores, aseguradoras y promotores.

Daniel Chang, Vicepresidente de Desarrollo de Negocios de RETC, ha dicho a pv magazine que la PVMI 2022 tiene un enfoque más prospectivo que las ediciones anteriores, complementando los resultados de las pruebas y el rendimiento del hardware con las tendencias emergentes de la industria que van a guiar el uso de este hardware y las inversiones en proyectos que lo utilizan en 2023 y más allá.

“Nos centramos en los temas que creemos que van a ser relevantes para el próximo año, como la aparición de los módulos de tipo N y los servicios de campo”, explicó Chang. “Hay muchas instalaciones que se degradan a un ritmo más rápido de lo esperado. Estas instalaciones son inversiones en activos realizadas por los bancos para obtener algún tipo de beneficio financiero, ¿verdad? Si tienen algún tipo de degradación, entonces no están rindiendo como se esperaba y se había previsto”.

En concreto, el RETC está interesado en el análisis de los sistemas fotovoltaicos para determinar las causas fundamentales del bajo rendimiento. Esta investigación es la culminación de diferentes análisis que se realizan a lo largo de la vida útil de un proyecto, empezando por una evaluación de referencia del estado de los módulos por parte de terceros durante la puesta en marcha del proyecto.

En los casos de bajo rendimiento, RETC recomienda realizar pruebas de electroluminiscencia (EL). Las pruebas de EL utilizan un sistema de cámara especial para documentar las emisiones de luz que se producen cuando una corriente eléctrica pasa por las células fotovoltaicas. Esta tecnología se utiliza desde hace tiempo en los laboratorios para detectar una amplia gama de defectos ocultos en los módulos.

Otro aspecto del análisis forense es el mantenimiento predictivo, en el que un tercero inspecciona las plantas de forma periódica para detectar problemas que pueden no ser visibles a simple vista, pero que podrían convertirse en problemas mucho más graves si se les permite persistir.

Mientras que Chang sacó a relucir el problema de la degradación y la necesidad de desarrollar servicios de campo avanzados, Kedir se centró más en el aspecto tecnológico, investigando dónde vendrá la próxima ola de innovación de módulos en un mundo post-grandes formatos.

“Creo que los principales fabricantes se encuentran en una especie de encrucijada en este momento, en términos de cómo obtener más potencia de los módulos sin hacerlos excesivamente grandes, porque ya son bastante grandes”, dijo Kedir. “La otra razón por la que creo que los fabricantes pueden dudar en hacer sus módulos más grandes es que todo el mundo está probando las células de heterounión, para poder obtener más vatios por módulo, sin tener que aumentar el tamaño. Con las tecnologías de módulos que tienen actualmente, no creo que sean capaces de obtener mucha más eficiencia de la célula, así que están tratando de averiguar cómo obtener más potencia sin aumentar el tamaño del módulo, y lo siguiente, lo siguiente lógico es ir a diferentes tecnologías, Topcon y heterojunción”.

No obstante, las líneas de producción de células HJT son actualmente caras, casi prohibitivas, y es necesario construir nuevas líneas. Las células requieren una pasta de metalización más cara para su fabricación. Las células HJT son por naturaleza bifaciales, con índices de bifacialidad superiores al 90%, los más altos de cualquier tecnología de células. Una mayor bifacialidad y unos coeficientes de temperatura más bajos se traducen en una mayor producción de energía, y se espera que las células HJT en producción masiva alcancen una eficiencia de alrededor del 27%.

“Se puede medir hacia dónde se dirige la industria en función de dónde se invierte el dinero, y oímos hablar mucho de empresas que invierten dinero en líneas de células de heterounión en Asia, así que creo que probablemente será una tendencia”, dijo Kedir.

La última tendencia del sector examinada por RETC es la mitigación de los efectos de las condiciones meteorológicas extremas en los sistemas fotovoltaicos.

Índice de módulos

El núcleo del informe es una revisión del rendimiento de los módulos a través de una serie de pruebas que están diseñadas para ir más allá de los parámetros de las pruebas para la certificación y proyectar con precisión cuáles son los puntos fuertes de cada módulo, en lugar de compararlos y clasificarlos entre sí.

Las pruebas se dividen en tres categorías, cada una de las cuales analiza un aspecto diferente de la excelencia del módulo: indicadores de calidad, indicadores de rendimiento e indicadores de fiabilidad. En las pruebas, los investigadores del RETC observaron una nueva tendencia: algunas de las diferencias de rendimiento y fiabilidad entre los fabricantes se han ampliado, en contraposición a la reducción que observaron en los últimos años.

“Algunos de los problemas que vimos en el último año han estado relacionados con los fabricantes que se enfrentan a sus propios problemas en la cadena de suministro y a la imposibilidad de conseguir sus materias primas”, explicó Kedir. “Han tenido que recurrir a otras fuentes, fuentes secundarias y terciarias de células y láminas de respaldo, y eso ha provocado algunos fallos, que vimos más el año pasado. Lo que ha persistido es la degradación inducida por el potencial (PID) y algunas cuestiones relacionadas con el rendimiento. En las células, la PID, a todos los efectos, se había resuelto por completo hace unos años, pero luego reapareció a lo largo de la pandemia, con los problemas de la cadena de suministro, vemos algunos de esos restos”.

Este es un fenómeno que Kedir espera que continúe, al menos a corto plazo. La cuestión puede persistir como resultado de la moratoria que planea  suspender los nuevos aranceles a la energía solar durante dos años.

“La demanda va a aumentar en Estados Unidos”, comenzó diciendo. “Los próximos requisitos de trazabilidad van a restringir el suministro de células procedentes de las regiones sospechosas de trabajos forzados, lo que significa que no van a tener suficiente suministro de células para las demandas del mercado. Esto provoca la separación del suministro entre los fabricantes. Algunos grandes fabricantes han desarrollado una nueva cadena de suministro para el silicio policristalino y tienen nuevas líneas de células en el sudeste asiático. A ellos les va a ir mucho mejor que a un fabricante que no cuente con esa infraestructura. Van a tener que intentar abastecerse de células de otros lugares o de otros fabricantes que pueden o no ser tan buenos como su suministro inicial”.

Aunque la brecha entre los fabricantes de módulos establecidos de primer nivel y algunos de los nuevos participantes en el mercado es cada vez mayor, el RETC sigue teniendo una serie de fabricantes que obtienen buenos resultados en sus test.

Basándose en los datos de las pruebas disponibles, RETC destacó a Hanwha Q Cells, JA Solar y Longi Solar como los tres mejores del año. Sin embargo, el reconocimiento no se detiene en los mejores resultados, y RETC enumeró algunos de los fabricantes que obtuvieron las mejores puntuaciones en pruebas individuales, que se enumeran a continuación.

Resistencia al granizo:

• Longi Solar

Protocolo de prueba Thresher:

• Hanwha Q Cells
• JA Solar
• Longi Solar
• Tesla

Resistencia de LeTID:

• Hanwha Q Cells
• Jinko Solar
• Longi Solar
• Trina Solar

Resistencia LID:

• Hanwha Q Cells
• JA Solar
• Jinko Solar
• Longi Solar
• Trina Solar

Eficiencia de los módulos:

• JA Solar
• Longi Solar
• REC Solar
• Silfab Solar
• Tesla
• Yingli Solar

Rendimiento Pan Files:

• JA Solar
• Jinko Solar
• Longi Solar
• Trina Solar

Relación PTC-STC:

• Hanwha Q Cells
• JA Solar
• REC Solar
• Silfab Solar
• Tesla
• Yingli Solar

Prueba de calor húmedo:

• JA Solar
• Longi Solar
• Hanwha Q Cells
• Tesla

Prueba de carga mecánica dinámica:

• JA Solar
• Jinko Solar
• Longi Solar

Resistencia PID:

• JA Solar
• Jinko Solar
• Longi Solar

Prueba de ciclo térmico:

• Hanwha Q Cells
• JA Solar
• Jinko Solar
• Longi Solar
• Tesla

RETC dijo que las clasificaciones son exhaustivas, pero insiste en que solo afectan a los datos que ha recogido la empresa, por lo que los módulos de otros fabricantes podrían tener un rendimiento similar a los enumerados anteriormente.

El informe concluye con un análisis de una serie de cambios y revisiones notables que se prevén en la próxima edición de la norma IEC 61730, una norma en dos partes relativa a la cualificación de la seguridad de los módulos fotovoltaicos, así como las próximas actualizaciones de la norma IEC TS 62915, una especificación técnica relativa a la aprobación, el diseño y la cualificación de la seguridad de los módulos fotovoltaicos.