El objetivo principal del estudio era clasificar nueve tipos de sistemas de energía solar -cuatro tipos de plantas fotovoltaicas y cinco tipos de instalaciones de energía solar térmica de concentración- al tiempo que se definían los parámetros de rendimiento del uso del suelo.

“Esta clasificación no tiene en cuenta los factores económicos, la escalabilidad ni la complejidad de la tecnología, que pueden hacer que un sistema sea preferible a otros aunque exija una superficie relativamente mayor para producir la misma energía eléctrica”, explican los científicos.

Examinaron sistemas fotovoltaicos con paneles fijos (PVF), conjuntos con seguidores de un eje horizontal (PVH), instalaciones con seguidores de un eje vertical (PVV) y sistemas con seguimiento de dos ejes (PV2). También consideraron los sistemas CSP basados en discos parabólicos con motores térmicos acoplados (CSPd), las plantas con canales parabólicos (CSPt), las instalaciones con reflectores lineales de Fresnel y absorbedores simples (CSPF1), los proyectos basados en reflectores lineales compactos de Fresnel con dos absorbedores (CSPF2) y las torres solares con heliostatos (CSPh).

Los científicos utilizaron tres herramientas de simulación diferentes para describir el rendimiento de las nueve tipologías de proyectos: Energy3D, PVWatts Calculator y PVGIS. Consideraron la intensidad de generación de energía mensual (MGI), la intensidad de generación de energía diaria (DGI) y la intensidad de generación de energía horaria (HGI), con el objetivo de definir la intensidad de generación de energía global (EGI) de los proyectos. Descubrieron que los sistemas FVF son los que mejor funcionan entre las tipologías FV.

“A pesar de la simplicidad del sistema, al carecer de piezas móviles importantes, permite un alto índice de cobertura del suelo (densidad de empaquetamiento)”, dijo el científico. “Añadiendo un seguimiento solar de un eje (horizontal) se obtiene el mejor EGI. Actualizar el sistema de seguimiento a dos ejes puede mostrar engañosamente una mejor conversión de energía asumiendo la misma cantidad de superficie de panel, pero el EGI en realidad se redujo”.

Los científicos afirman que la CSPd, la CSPt y la CSPF1 tienen un EGI comparable, pero los discos parabólicos son preferibles cuando se requiere menos variabilidad estacional.

“Añadir absorbedores a un sistema de reflectores lineales Fresnel sin añadir un número proporcional de reflectores (manteniendo la misma relación entre reflectores y absorbedores) no es recomendable, y de hecho puede causar una penalización en el rendimiento”, dijeron los científicos.

Presentaron sus conclusiones en el artículo “Land-Use competitiveness of photovoltaic and concentrated solar power technologies near the Tropic of Cancer” (Competitividad del uso del suelo de las tecnologías de energía solar fotovoltaica y concentrada cerca del Trópico de Cáncer), publicado recientemente en Solar Energy.