El coste nivelado de la electricidad (LCOE) de los sistemas bifaciales agrovoltaicos basados en seguidores de un eje es un 23% inferior al de las instalaciones bifaciales agrovoltaicas construidas sobre estructuras fijas, según ha demostrado un nuevo estudio de la KU Leuven (Bélgica).
“Nuestras estimaciones de costes para este estudio piloto revelaron gastos similares tanto para los sistemas fijos como para los de seguimiento”, declaró a pv magazine el autor principal de la investigación, Brecht Willockx. “Sin embargo, debido al rendimiento específico significativamente mayor (kWh/kW), el seguidor solar mostró un LCOE más bajo”.
Los investigadores llevaron a cabo una comparación exhaustiva entre las dos configuraciones del sistema en un campo de pruebas situado en Grembergen (Bélgica), con ambos sistemas utilizando la técnica de perforación de pilotes para sus cimientos.
El sistema con las estructuras fijas se desplegó con una distancia entre hileras de 9 m para mantener el espaciado adecuado para el crecimiento de los cultivos y la accesibilidad. Los módulos solares tienen cada uno una potencia nominal de 455 W y están colocados a una altura máxima de 2,6 m para minimizar cualquier impacto visual.
En cuanto al sistema basado en seguidores, los mismos tipos de módulos se colocaron a una altura de 2,3 m. “Para mejorar la ganancia bifacial, los elementos estructurales de la parte posterior se reducen al mínimo aumentando la separación entre el tubo de torsión y el módulo (50 cm) y asegurando la separación longitudinal de los módulos (1 cm)”, explican los científicos.
Imagen: KU Leuven
Mediante su análisis, los académicos descubrieron que la instalación basada en seguidores superaba a la de estructura fija en rendimiento energético, lo que se traducía en un aumento aproximado del 35% en la producción mensual de electricidad. Además, el sistema basado en el seguimiento mostró mejores resultados en la eficiencia del uso del suelo, que tiene en cuenta tanto el rendimiento eléctrico como el agrícola.
El grupo belga descubrió que, en la temporada de secano 2021, el sistema de seguimiento ha logrado un 15% más de rendimiento total. En la misma temporada, el sistema fijo logró un rendimiento un 5% inferior, lo que significa que no fue mejor que los lugares de producción separados. En la temporada seca de 2022, el sistema de seguimiento mostró un aumento del 47% en el rendimiento total y el fijo un aumento del 21%, en comparación con el punto de referencia.
A lo largo de la estación lluviosa de 2021, se empleó un algoritmo de seguimiento inteligente que tenía en cuenta un compromiso entre el rendimiento energético y el rendimiento de los cultivos, mientras que en la estación cálida y seca de 2022, el sistema cambió a un algoritmo tradicional de seguimiento de energía total, teniendo en cuenta únicamente el rendimiento energético.
El LCOE del sistema fijo construido por los investigadores resultó ser de 0,10 euros/kWh (0,11 dólares/kWh), mientras que el del sistema con algoritmo de seguimiento fue de 0,077 euros/kWh.
Según la investigación, esos precios suben un poco si se tienen en cuenta las pérdidas de rendimiento de los cultivos que se deben a la instalación de los sistemas fotovoltaicos en el campo. Por tanto, hay que añadir 0,02 euros/kWh al LCOE del sistema de seguimiento, mientras que en el caso del sistema fijo hay que añadir 0,035 euros/kWh.
“Creemos que el mejor modelo de negocio para agricultores, inversores y compradores son los contratos de compraventa de energía (PPA), en los que los precios de la agrovoltaica interespacial están en línea con los de la fotovoltaica montada en suelo”, añade Willockx. “Sin embargo, sigue habiendo una prima significativa debido a la menor capacidad instalada por hectárea y a los costes fijos”.
Los científicos presentaron sus conclusiones en el artículo “Performance evaluation of vertical bifacial and single-axis tracked agrovoltaica systems on arable land” (Evaluación del rendimiento de sistemas agrovoltaicos verticales bifaciales y con seguimiento de un solo eje en tierras de cultivo), publicado recientemente en Renewable Energy. “En la evaluación se han incorporado los conocimientos prácticos y las limitaciones de los sistemas agrovoltaicos”, afirma Willockx.
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