"España es pionera y referente internacional en cuanto al desarrollo e implantación de la CPV"

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Pedro Banda, director del ISFOC.Pedro Banda, director del Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (ISFOC), innovador proyecto de I+D en concentración fotovoltaica (CPV), charla con Energelia sobre la energía fotovoltaica de concentración, su tecnología, su papel en el mix energético español... Concentrix, Isofotón y SolFocus colaboran con el ISFOC aportando plantas de demostración en sus instalaciones, y Arima, Renovalia CPV, Emcore y Sol3G han comenzado a dar sus primeros pasos para hacerlo también. "Somos un impulso tanto para aquellas empresas ya especializadas como para las que nunca han trabajado con concentración y quieren hacerlo", afirma Banda.

 

Por Eloísa López.

 

¿Qué es la energía fotovoltaica de concentración?

 

Es la energía producida por un sistema que concentra la radiación solar sobre una célula fotovoltaica de alta eficiencia. Para ello, hay diferentes tecnologías que hacen uso de diversos medios para obtener esa concentración y ampliar hasta mil veces el nivel de radiación solar que incide sobre célula. Los medios que se usan suelen ser espejos, lentes, prismas, etc. Además esta tecnología requiere sistemas de seguimiento a dos ejes muy precisos de forma que los módulos apunten al sol con un error menor de 0,5º.

 

¿En qué se diferencia la tecnología fotovoltaica de concentración (CPV) de la convencional o plana, reduce el coste de materiales y/o incrementa la eficiencia respecto a ella?

 

{xtypo_quote_right}Estos sistemas son sensibles exclusivamente a la radiación directa, por lo que se hace imprescindible el sistema de seguimiento a dos ejes{/xtypo_quote_right}En el caso de sistemas de alta concentración, la principal diferencia es la eficiencia de la célula. Compuesta por materiales distintos al silicio —materia prima de la fotovoltaica plana—, este tipo de células basadas en semiconductores compuestos y desarrolladas inicialmente para aplicaciones espaciales, consiguen una eficiencia en laboratorio superior al 41%, el doble que la tecnología de silicio. Otra de las diferencias en lo que a la célula se refiere es su reducido tamaño, que oscila entre dos milímetros cuadrados y dos centímetros cuadrados (reduciéndose así el coste relativo al material activo).

 

Por otro lado, estos sistemas son sensibles exclusivamente a la radiación directa, por lo que se hace imprescindible el sistema de seguimiento a dos ejes. Los sistemas de concentración no convierten la radiación solar difusa y por lo tanto su ubicación geográfica óptima será en zonas de alta radiación directa y elevado número de horas de sol.

 

En el momento actual, los costes de la CPV pueden ser similares a los de la fotovoltaica convencional. A parte del tamaño de célula más reducido, las diferentes técnicas de fabricación pueden favorecer la reducción de costes de forma más significativa que para otras tecnologías. La necesidad de seguidores solares de alta precisión puede incrementar el coste final de la instalación, aunque a corto plazo y con un crecimiento del mercado adecuado se estima que el coste de generación eléctrica (LCOE) de la CPV se puede situar por debajo de la fotovoltaica tradicional.

 

¿Es adecuada la CPV para cualquier zona del mundo? ¿Funciona con sol nublado?

 

Todos los sistemas de generación de energía tienen su cabida en el mercado, solo hay que saber aplicarlos en el lugar adecuado para obtener el mayor rendimiento. En el caso de la CPV, el lugar más apropiado es el área ecuatorial del planeta por ser la zona donde la radiación directa alcanza los niveles más altos. Por esto se eligió Castilla-La Mancha para implantar estas plantas de demostración, donde la radiación directa es elevada.

 

{xtypo_quote_left}La CPV solo transforma la radiación directa que proviene del disco solar en energía{/xtypo_quote_left}La CPV solo transforma la radiación directa que proviene del disco solar en energía. En un día nublado la radiación directa es baja o nula por lo que el sistema de concentración no genera energía. Es al considerar la radiación directa acumulada a lo largo del año en una ubicación concreta, cuando se pueden ver las ventajas de la alta eficiencia de la CPV.

 

¿Los paneles de concentración son adecuados para uso individual? ¿Pueden colocarse tanto sobre suelo como sobre tejado?

 

Al igual que la fotovoltaica convencional, la CPV es escalable desde el uso individual con una potencia de unos pocos kilovatios hasta grandes plantas a escala industrial por encima de 100 megavatios (MW). La aplicación sobre cubiertas para esta tecnología está limitada por la necesidad de seguidores solares. Existen desarrollos de seguidores de concentración para esta aplicación aunque no creemos que sea el mercado principal para esta tecnología.

 

¿Existen muchas plantas CPV en España? ¿Cuál es el país que más apuesta en la actualidad por esta tecnología?

 

Existen varias plantas completadas y conectadas a red en España con una potencia total de unos 15 MW, incluyendo concentración tanto basada en células de silicio como células de alta eficiencia. La instalación de ISFOC de 3 MW es única al ser un campo de pruebas con varias tecnologías.

 

España es pionera y referente internacional en cuanto al desarrollo e implantación de la CPV y de hecho se ha apostado muy fuerte con la puesta en marcha del ISFOC, cuyo plan de I + D se redactó desde el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid con el apoyo del Ministerio de Educación y Ciencia. Alemania y Estados Unidos son los otros dos países donde tanto desde el ámbito académico e I+D como industrial se está apoyando el desarrollo de este sector.

 

¿Qué papel tiene y podrá tener la CPV en el mix energético español?

 

{xtypo_quote_right}Actualmente la CPV se encuentra en un estado precomercial{/xtypo_quote_right}Actualmente la CPV se encuentra en un estado precomercial, donde ya hay productos disponibles en el mercado y se está creando la capacidad de fabricación y la normativa y regulación específica. Las plantas de demostración del ISFOC están sirviendo para que tanto las compañías instaladoras como el Instituto colaboren al desarrollo del producto, del mercado y de sus aspectos regulatorios. Esperamos que la CPV juegue un papel fundamental dentro del mix energético y se pueda desarrollar como un sector industrial independiente y de referencia internacional.

 

El Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (ISFOC)

{multithumb enable_thumbs=1 blog_mode=link thumb_width=690 thumb_height=0}ISFOC, 27 de agosto de 2008 (Fuente: ISFOC).El ISFOC (véase foto) es un centro de referencia mundial para el desarrollo de la tecnología fotovoltaica de concentración que aporta información fiable sobre potencia y productividad de sistemas CPV comerciales. ¿Cómo funciona exactamente?

 

El ISFOC está basado en un plan de I + D creado por el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid y el Ministerio de Educación y Ciencia. Se establece en Castilla-La Mancha en el 2006 y a partir de ese momento sus objetivos son definir el grupo humano, desarrollar el proyecto de ingeniería, determinar las líneas de investigación y publicación de progresos alcanzados, adquirir e instalar las tecnologías fotovoltaicas de concentración para las plantas de demostración, es decir, poner el marcha el ISFOC.

 

{xtypo_quote_right}La comunidad fotovoltaica se sirve de nosotros para asesorarse, visitar las plantas y desarrollar productos acordes a la concentración{/xtypo_quote_right}En su momento se lanzaron dos licitaciones a nivel internacional para determinar qué tecnologías eran las más apropiadas para instalar. En la primera fase, octubre de 2006, se presentaron menos empresas que en la segunda fase, noviembre de 2007, lo que nos asegura que cada vez hay más iniciativas privadas con gran interés en esta tecnología. En la actualidad, hay tres compañías que ya han terminado su instalación en Puertollano, Concentrix, Isofotón y SolFocus, y hay otras cuatro empresas que están dando los primeros pasos para completar su instalación: Arima, Renovalia CPV, Emcore y Sol3G.

 

Según vamos cumpliendo los hitos marcados, se está produciendo una sinergia en torno al ISFOC que crea expectativas en todos los ámbitos de la fotovoltaica. Estamos gestando y abriendo proyectos a nivel nacional e internacional que nos hacen ser un poquito más grandes cada día. La comunidad fotovoltaica se sirve de nosotros para asesorarse, visitar las plantas y desarrollar productos acordes a la concentración. Somos un impulso tanto para aquellas empresas ya especializadas como para las que nunca han trabajado con concentración y quieren hacerlo.

 

¿Cómo se financia el ISFOC? ¿Apoyan suficientemente las instituciones públicas el desarrollo de la energía fotovoltaica de concentración?

 

{xtypo_quote_left}Los ingresos obtenidos por venta de electricidad colaboran a nuestra financiación{/xtypo_quote_left}El grueso de nuestra financiación inicial proviene de un préstamo tecnológico del Ministerio de Ciencia e Innovación, y una subvención a nuestras labores de I+D por parte de la Junta de Comunidades de Castilla La Mancha. Se ha accedido igualmente a fondos FEDER para parte del proyecto. Por otro lado, los ingresos obtenidos por venta de electricidad colaboran a nuestra financiación. El ISFOC es una iniciativa de la Junta de Comunidades de Castilla La Mancha, y como iniciativa pública hemos encontrado el apoyo de todas las instituciones tanto a nivel regional como nacional.

 

¿Qué empresas colaboran con el ISFOC para el desarrollo de sus investigaciones?

 

{xtypo_quote_right}Ofreceremos nuestras instalaciones en el Parque Empresarial La Nava III a aquellos que hayan ideado algún producto acorde a la tecnología CPV{/xtypo_quote_right} Nuestros socios tecnológicos, es decir, las empresas que han instalado sus plantas en nuestro Instituto, son los primeros que colaboran en estas tareas. Después se han creado acuerdos de colaboración con la Universidad de Castilla-La Mancha, la Universidad de Jaén, el Instituto de Energía Solar de la UPM, con respecto a las distintas líneas de investigación que se han definido.

 

Estamos abiertos a cualquier iniciativa de colaboración para la investigación, por ello ofreceremos nuestras instalaciones en el Parque Empresarial La Nava III a aquellos que hayan ideado algún producto acorde a tecnología CPV.

 

¿Es el ISFOC pionero en su actividad o ya existen iniciativas similares?

 

Por ahora somos el primer Instituto de I + D que cubre específicamente el área de la Concentración Fotovoltaica en el mundo. Nos gustaría ver más iniciativas a nivel internacional similares a la nuestra y sabemos que esto ocurrirá pronto, lo que indica que estamos en el buen camino y el desarrollo de esta tecnología tiene los apoyos necesarios para su implantación global.

 

¿Ofrece becas de formación?

 

En un futuro muy próximo ofreceremos la oportunidad de realizar estancias y actividad científica en nuestras instalaciones, de acuerdo con nuestras relaciones con varias universidades. Doctorandos, posdoctorandos, proyectos fin de carrera, formación técnica,... todas tendrán cabida en nuestros planes de formación.

 

¿Cómo difunde el ISFOC el resultado de sus investigaciones?

 

{xtypo_quote_left}En un futuro muy próximo ofreceremos la oportunidad de realizar estancias y actividad científica en nuestras instalaciones{/xtypo_quote_left}En el momento actual, nuestro principal canal de difusión son las publicaciones especializadas, los congresos, exposiciones, jornadas y todo tipo de eventos, ya sean especializados en Concentración o en Energía Solar.

 

El año 2008 fue especialmente prolífico ya que participamos en más de 15 eventos a nivel mundial, y fuimos ponentes en la mayoría de ellos. También hemos participado en Cursos de Verano de la Universidad de Castilla-La Mancha y de la Universidad de Jaén. Sólo en este año 2009 ya hemos confirmado nuestra participación en aproximadamente 12 congresos.

 

El ISFOC es una de las entidades que participa en el proyecto NACIR, que investiga nuevas aplicaciones de la CPV y pretende extender su uso a países del norte de África. ¿Cuál es su aportación al proyecto? ¿En qué fase de desarrollo se encuentra NACIR?  

 

Nuestra principal aportación al proyecto es la obtención y tratamiento de los datos de las plantas que se instalarán en Egipto y en Marruecos. Dado que la situación geográfica y la meteorología son completamente distintas, esto nos hace pensar que los datos que obtengamos van a ser muy importantes, es decir, se podrán aplicar para realizar mejoras, testear la fiabilidad de los productos en situaciones más extremas. Además, ISFOC caracterizará los módulos y creará la normativa correspondiente.

 

El proyecto tiene una duración estimada de cuatro años. La reunión de comienzo del proyecto se celebró el día 26 de enero en Madrid y ya se han repartido las tareas por grupos. Nos hallamos en una fase inicial todavía.

 

¿En qué otros proyectos internacionales participa?

 

{xtypo_quote_right}De momento nuestra principal actividad es conseguir atraer la tecnología y las inversiones CPV hacia España{/xtypo_quote_right}A parte del proyecto NACIR, estamos definiendo posibles proyectos de colaboración en oriente medio, Asia y Estados Unidos. Esperamos concretar y lanzar algunos de ellos a lo largo de este año, aunque de momento nuestra principal actividad es desarrollar nuestro proyecto en España y conseguir atraer la tecnología y las inversiones en CPV hacia nuestro país.

 

¿Cuáles son los objetivos del ISFOC a corto plazo? ¿Y a largo plazo?

 

A corto plazo, nuestro objetivo es terminar la fase de establecimiento de infraestructuras, con la puesta en funcionamiento de los 3 MW y de los laboratorios y sede. A partir de ahí, desarrollaremos proyectos con nuestros socios e intentaremos atraer a nuestro Instituto la mayoría de la actividad internacional en CPV. A largo plazo, nuestra actividad estará centrada en el desarrollo tecnológico y la formación de personal de alto nivel.

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