Los sistemas fotovoltaicos bifaciales se han convertido en una tecnología convencional en proyectos a gran escala y configuraciones complejas. Su rendimiento no solo depende de la irradiancia incidente en la cara frontal de los módulos, sino también de la irradiancia reflejada y difusa que llega a la cara posterior desde el suelo y las superficies circundantes. LuciSun ofrece servicios de asesoramiento técnico y modelado avanzado para proyectos fotovoltaicos bifaciales, respaldando estudios de viabilidad, optimización del diseño y toma de decisiones informadas sobre el riesgo en contextos donde las hipótesis bifaciales simplificadas ya no son suficientes.
LuciSun ofrece estudios de simulación específicos para sistemas fotovoltaicos bifaciales en una amplia gama de aplicaciones, que incluyen plantas montadas en el suelo, marquesinas (carports), fotovoltaica vertical, fotovoltaica integrada en edificios (BIPV), agrovoltaica y emplazamientos con terrenos o entornos complejos. Estos servicios se han prestado a una gran variedad de clientes en múltiples proyectos, abarcando instalaciones a gran escala y configuraciones complejas donde los supuestos bifaciales estándar no eran suficientes. Los estudios son realizados por expertos de LuciSun utilizando LuSim como herramienta principal de modelado para evaluar explícitamente la irradiancia en la cara posterior, las ganancias bifaciales y su sensibilidad a los parámetros de diseño y ambientales.
A diferencia de los sistemas monofaciales, el rendimiento de la tecnología fotovoltaica bifacial está fuertemente ligado a su entorno. Las propiedades del suelo, los objetos circundantes, la geometría del terreno y las condiciones de sombreado influyen en la cantidad y distribución de la irradiancia que llega a la cara posterior de los módulos. Los factores de ganancia bifacial uniformes o las correcciones simplificadas basadas en el albedo a menudo no logran capturar estas interacciones con precisión, especialmente en entornos no ideales o heterogéneos. LuSim aborda este desafío mediante una representación en 3D explícita de la geometría y los materiales.
LuSim evalúa la irradiancia en la cara posterior utilizando el mismo marco 3D físicamente coherente que se aplica a la cara frontal de los módulos. La irradiancia reflejada desde el suelo y las superficies circundantes se calcula de forma explícita, en lugar de aproximarse mediante coeficientes empíricos de ganancia bifacial. La cara posterior de cada módulo se discretiza espacialmente, lo que permite que las contribuciones de irradiancia varíen localmente a lo largo de la superficie del módulo y a lo largo del tiempo, reflejando la heterogeneidad espacial y temporal real.
La reflectancia del suelo juega un papel fundamental en el rendimiento de la tecnología fotovoltaica bifacial; sin embargo, las instalaciones reales rara vez presentan un albedo uniforme. La vegetación, las condiciones del suelo, la grava, el hormigón, la nieve o los tratamientos reflectantes específicos pueden generar una fuerte variabilidad espacial. Más allá de las hipótesis lambertianas simples, la distribución angular de la luz reflejada, descrita habitualmente mediante funciones de distribución de reflectancia bidireccional (BRDF), puede influir en la irradiancia de la cara posterior en configuraciones específicas.
LuSim representa el suelo de forma explícita en 3D y permite asignar propiedades de materiales que varían espacialmente. Esto hace posible analizar distribuciones de albedo heterogéneas, tratamientos parciales y configuraciones de suelo localizadas, así como evaluar su impacto en las ganancias bifaciales de manera coherente, manteniendo la compatibilidad con diferentes hipótesis de reflectancia según las necesidades del proyecto.
Más allá de las hipótesis de albedo global, el diseño fotovoltaico bifacial puede implicar el uso de tratamientos de suelo altamente reflectantes, como grava blanca o membranas reflectantes, aplicados únicamente en áreas específicas del emplazamiento. LuSim permite evaluar la posición, extensión y geometría de dichas superficies reflectantes en relación con las filas de módulos fotovoltaicos, lo que permite que los estudios de LuciSun determinen dónde son más eficaces los materiales de alta reflectancia para aumentar la irradiancia en la cara posterior.
Este tipo de análisis es aplicable tanto a estructuras fijas como a sistemas de seguimiento (trackers), donde la ubicación óptima de las superficies reflectantes depende de los patrones de sombreado, la distancia entre filas y la geometría del sistema.
En los sistemas bifaciales, el sombreado afecta no solo a la irradiancia directa sobre los módulos, sino también a la componente reflejada, al modificar qué partes del suelo y de las superficies circundantes resultan iluminadas. Las estructuras de soporte, los elementos de montaje y los objetos cercanos pueden alterar significativamente la distribución de la irradiancia en la cara posterior e introducir un mismatch eléctrico localizado. LuSim captura esta interacción de manera coherente al evaluar el sombreado, la iluminación y la irradiancia reflejada dentro de un único entorno 3D, lo que permite que las contribuciones de la cara posterior varíen de forma consistente con la geometría y la posición solar.
La irradiancia de la cara posterior calculada por LuSim se integra directamente en la cadena de modelado del rendimiento energético fotovoltaico. Las contribuciones frontal y posterior se combinan a nivel de módulo y se convierten en potencia eléctrica utilizando modelos de rendimiento fotovoltaico validados. La irradiancia de la cara posterior con resolución espacial permite una evaluación consistente de las ganancias bifaciales junto con el comportamiento eléctrico, los efectos de mismatch y las pérdidas del sistema, lo que respalda evaluaciones sólidas del rendimiento energético sin depender de supuestos bifaciales fijos.
Los enfoques de modelado bifacial implementados en LuSim se han aplicado y validado en estudios industriales y proyectos de investigación, incluyendo plantas fotovoltaicas a gran escala (utility-scale), marquesinas solares, sistemas agrovoltaicos e iniciativas de investigación europeas como SERENDI-PV y proyectos de investigación dedicados a la tecnología fotovoltaica bifacial. Estas aplicaciones han servido de apoyo para análisis comparativos, estudios de sensibilidad y debates sobre la incertidumbre del modelado en condiciones reales de proyectos.
El modelado preciso de la tecnología fotovoltaica bifacial no es solo una cuestión de optimización del diseño, sino también un requisito previo para una evaluación sólida de la incertidumbre y un análisis de bancabilidad. Pequeños cambios en la geometría, el tratamiento del suelo o la configuración del sombreado pueden dar lugar a diferencias significativas en las ganancias bifaciales y el rendimiento energético global. Los servicios de asesoramiento en fotovoltaica bifacial de LuciSun proporcionan una base físicamente coherente y con resolución espacial para comparar opciones de diseño, evaluar riesgos y respaldar la toma de decisiones técnicas y financieras informadas en proyectos fotovoltaicos bifaciales complejos.
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