Investigadores de la Universidad Hamad Bin Khalifa, en Qatar, han evaluado el rendimiento tecnoeconómico de cinco configuraciones fotovoltaicas montadas en postes destinadas a equipos aislados de la red en entornos cálidos y áridos donde el acceso para mantenimiento puede ser limitado. Los sistemas están diseñados para aplicaciones como farolas, cámaras, sensores y dispositivos de telecomunicaciones.
El equipo supervisó las configuraciones en la instalación exterior de pruebas del Instituto de Investigación sobre Medio Ambiente y Energía de Qatar, en Doha, desde agosto de 2025 hasta agosto de 2026. El grupo de prueba incluyó módulos U-IBC y bifaciales instalados con una inclinación de 22 grados o verticalmente, junto con un tubo fotovoltaico vertical octogonal. La producción eléctrica y las condiciones ambientales se registraron a intervalos de un minuto, con 311 días de datos conservados después de la depuración.
Los investigadores combinaron mediciones de campo con modelos analíticos para examinar la producción de energía, la acumulación de suciedad, el sombreado y los requisitos estructurales relacionados con el viento. También dimensionaron los sistemas para suministrar una carga diaria de 1 kWh en condiciones de baja irradiancia, evaluaron las superficies ocupadas por la instalación y estimaron las necesidades de almacenamiento en baterías utilizando tres días de referencia.
El estudio clasificó las configuraciones según seis criterios: capacidad instalada, superficie ocupada, almacenamiento, mantenimiento, resistencia al sombreado y compacidad estructural. Otros análisis consideraron cómo cambiaban los resultados con distintas ponderaciones de los criterios, temperaturas y costos.
Según el autor de correspondencia, Khaled Aʼamar, la geometría de cada diseño influye considerablemente en el efecto del polvo. Cuando los módulos no se limpian, los paneles inclinados requieren un 16,04% más de capacidad fotovoltaica para compensar las pérdidas por suciedad, mientras que el tubo fotovoltaico vertical requiere un 0,70% adicional.
El sombreado fue identificado como una limitación aún más significativa en las condiciones de Doha. El modelo de los investigadores indica que las configuraciones planas dejan de producir cuando el sombreado supera el 67%, mientras que la configuración tubular continúa funcionando.
Los resultados no identificaron una opción universalmente mejor. Los módulos bifaciales inclinados requieren la menor capacidad instalada cuando un emplazamiento no presenta restricciones importantes. Sin embargo, cuando el acceso para mantenimiento, el sombreado, el espacio disponible o las limitaciones estructurales son relevantes, el tubo vertical presenta la penalización combinada más baja, aunque requiere una capacidad de referencia aproximadamente 2,7 veces mayor.
Los investigadores desarrollaron índices para cuantificar los requisitos adicionales de diseño asociados con estas limitaciones y propusieron un marco de seis criterios para seleccionar configuraciones según las condiciones del emplazamiento. Los resultados se publicaron en el estudio “Análisis tecnoeconómico de configuraciones fotovoltaicas aisladas de la red y montadas en postes para emplazamientos accesibles e inaccesibles en climas áridos”, publicado en Solar Energy.
Fuentes: pv magazine.