Las tecnologías que prometen cambiar la generación fotovoltaica en Chile

El mismo día en que se corrió la Fórmula E en Santiago, varias empresas anunciaron, simbólicamente, soluciones y productos relacionados a las energías renovables en Chile, con un fuerte foco en la solar.

Un ejemplo claro es la nueva línea de productos Enel X, de la empresa de capitales italianos, que entre sus soluciones para el hogar y las ciudades aparece un concepto de manera transversal: fotovoltaico. Es que dentro del mundo de las energías renovables no convencionales (ERNC), la solar está creciendo a pasos agigantados en Chile. No sólo porque somos el país con más radiación del planeta, sino también porque cada vez aparecen nuevas tecnologías que abaratan los costos de las celdas y paneles fotovoltaicos u optimizan su desempeño, valores que ya han disminuido en un 70% en la última década.

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Pero ¿cuáles son las nuevas tecnologías que vienen en este aspecto? Para hacerse una idea, el último International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV), que consiste en la hoja de ruta que utiliza la industria de la energía solar a nivel mundial, indicó cómo han bajado los precios de los cuatro elementos principales de los módulos de paneles fotovoltaicos "policristalinos", que se basan en células de silicio policristalino (Mc-Si), lo que corresponden a: silicio, obleas, celda y módulo fotovoltaico (ver gráfico). Sólo entre 2016 y 2017 el nivel general de los precios disminuyó en un 35%.

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Mc-Si ha sido una verdadera revolución en la producción de paneles, ya que reduce considerablemente el precio en comparación con su hermano mayor, basado en células de silicio monocristalino (sc-Si).

Pero la industria solar ya está aplicando en Chile tecnologías aún más novedosas. Hace unos días la empresa Phineal anunció una alianza con el Dictuc y el Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (AC3E) de la Universidad Técnica Federico Santa María en Valparaíso, para desarrollar mediciones de desempeño de tres tecnologías de módulos fotovoltaicos: silicio policristalino, bifacial de silicio y capa fina (CdTe).

Dentro de éstas, la bifacial cobra más fuerza en Chile y el mundo para disminuir más aún el precio de los paneles fotovoltaicos e incluso, lograr la tan ansiada masificación de la energía solar domiciliaria, como ha ocurrido en países como Alemania y tomando en cuenta que tenemos una motivación adicional que aún no ha prendido como se esperaba: la Ley de Generación Distribuida (20.571) o de NetBilling.

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Los módulos fotovoltaicos bifaciales se han convertido en una de las grandes promesas de la industria. A través de sus dos caras puede generar más energía eléctrica por unidad de superficie, en comparación de las tecnologías actuales de módulos que generan energía sólo por una de sus caras.

"Los resultados preliminares de las mediciones permiten ver que la producción de los módulos bifaciales genera sobre un 25% más de energía diaria por metro cuadrado que los de silicio policristalino y capa fina, lo que nos indica que estamos frente a una tecnología muy prometedora al analizar la densidad de energía por unidad de superficie de los módulos, lo que se traduce directamente en mayores ingresos por unidad de superficie", explica Eduardo Soto, CEO de Phineal. "Sin embargo, debemos analizar otros aspectos relevantes para tomar una decisión en cuál es la mejor tecnología", agrega.

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Por su parte, Camilo Belmar, director de la Asociación Chilena de Energía Solar (Acesol) y encargado de los temas fotovoltaicos, explica que la tecnología de paneles bifaciales está en boga. "Ellos aprovechan la radiación directa difusa y también la reflejada, ya que tienen dos caras por las cuales pueden recibir radiación", comenta Belmar.

Incluso, según Peter Horn, CEO de la empresa de soluciones de energías renovables Heliplast, señala que "su rendimiento mejora aún más si se instala sobre superficies reflectantes como los techos metálicos planos, muy comunes en nuestro país. Productos innovadores como éstos permiten diversificar la oferta del mercado local, siempre con un alto grado de eficiencia y óptima calidad", indica Horn.

Heliplast, que representa a la empresa SolarWorld en Chile, diseñó y construyó una planta con energía fotovoltaica bifacial en Arica para Engie.

Otra tecnología que fue descubierta en los noventa, pero que comenzó a salir de la fase de experimentación hace pocos años, con aplicaciones más allá del laboratorio, es la de los paneles fotovoltaicos orgánicos (OPV).

Su gran ventaja es que se pueden pintar sobre una superficie, como las paredes exteriores de un edificio, un techo o incluso en superficies de vehículos, letreros y señalética de la vía pública. Se pueden fabricar por medio de procesos de impresión y de recubrimiento de alta velocidad.

El punto de inflexión de este avance se produjo en 2015, cuando el Centro de Investigación Técnica de Finlandia (VTT) desarrolló un método que permite la producción masiva de paneles solares orgánicos flexibles y decorativos, mediante técnicas de impresión, los que tienen un grosor aproximado de 0,2 mm.

Sin embargo, a pesar de que existe mucha expectativa en la industria, debido a que los paneles fotovoltaicos convencionales estarían llegando al límite de su precio mínimo, los OPV tiene una eficiencia mucho menor, lo que puede ser compensado por que su elaboración es más barata. Hoy se puede imprimir unos 100 metros de película de OPV en menos de un minuto.

Y algo no menor: terminada su vida útil pueden reciclarse, lo que está en línea con la tendencia sustentable de muchas grandes compañías.

"La tecnología basada en células fotovoltaicas orgánicas se ha hecho muy popular y ha llamado la atención, porque es mucho más barata de producir que las células fotovoltaicas de silicio. Si bien aun tienen una eficiencia muy baja (de 2% a 5%), seguro que es una tecnología a tomar en cuenta", indica Belmar, de Acesol.

Hace poco más de dos meses, la escuela Pierre Mendes France, en La Rochelle, Francia, inauguró el mayor techo solar orgánico fotovoltaico del mundo, con más de 500 metros cuadrados. El proyecto se logró gracias a una alianza entre Engie, la empresa alemana Heliatek y autoridades locales. Lo más posible es que la iniciativa sea el primero de varias más en el Viejo Continente, aunque no es de extrañar que comienzan a desembarcar proyectos a Chile, tomando en cuenta nuestra posición privilegiada en el mapa fotovoltaico mundial.

Uno de los caminos para lograr masificar la energía solar fotovoltaica es a través de proyectos municipales. Por ejemplo, en octubre de 2017 se lanzó la primera versión del Concurso de Implementación de Proyectos de Inversión Energética Local, financiada por el Ministerio de Economía y ejecutada por el programa 'Comuna Energética' de esta misma cartera y la Agencia Chilena de Eficiencia Energética. El 31 de enero se dieron a conocer los municipios beneficiados: Coyhaique, en la Región de Aysén, y Colina, Peñalolén y Providencia, en la Región Metropolitana, donde se otorgarán US$611 millones.

Coyhaique ejecutará un mejoramiento en el buen uso de la energía de la infraestructura de su Reserva Nacional. En el caso de Colina y Providencia, ambas comunas desarrollarán "Barrios Solares" con instalación de sistemas fotovoltaicos en techos residenciales, los cuales serán vendidos a los vecinos con un modelo de arriendo con opción de compra a ocho años. Por su parte, Peñalolén implementará medidas de efi ciencia enegética en seis colegios de la comuna, incluyendo uso de paneles solares y recambio a luminarias LED.