Módulos solares bifaciales frente a monofaciales: ¿Cuál ofrece un mejor rendimiento?

Los módulos solares bifaciales y monofaciales difieren en la forma en que captan la luz solar, pero la elección entre ellos no es tan sencilla como suponer que la generación por ambas caras siempre ofrece mejores resultados. Para tejados comerciales, instalaciones industriales y proyectos solares terrestres, la verdadera ventaja de un módulo bifacial depende de la cantidad de luz útil que llega a su superficie posterior y de si la energía adicional justifica el coste extra del sistema.

Comprender estas diferencias ayuda a los desarrolladores de energía solar y a los equipos de compras a seleccionar los módulos que mejor se adapten al entorno de instalación. El objetivo no es elegir la tecnología con la capacidad teórica más impresionante, sino la que proporcione una producción de energía fiable en las condiciones reales del lugar.

¿Cuál es la diferencia entre los módulos solares bifaciales y monofaciales?

Un módulo solar monofacial está diseñado principalmente para generar electricidad a partir de la luz solar que incide en su superficie frontal. Su cara posterior generalmente no está destinada a aportar una contribución adicional significativa a la producción de energía.

Un módulo solar bifacial puede generar electricidad tanto por su superficie frontal como por su superficie posterior. La superficie frontal capta la luz solar directa y difusa, mientras que la posterior aprovecha la luz reflejada por el suelo u otras superficies circundantes. La cantidad de energía generada por la superficie posterior depende de factores como la reflectancia del suelo, la altura del módulo, la distancia entre filas, el ángulo de inclinación, el sombreado y las características bifaciales del módulo.

Los diseños bifaciales se utilizan con frecuencia en instalaciones a nivel del suelo, marquesinas solares y ciertas estructuras elevadas donde la luz puede llegar a la superficie posterior. Los módulos monofaciales pueden ser adecuados para instalaciones donde la parte posterior recibe poca luz útil o donde la simplicidad del sistema y el costo inicial son prioritarios.

¿En qué se diferencian el rendimiento de los módulos bifaciales y monofaciales?

1. Generación de energía

La principal ventaja de los módulos bifaciales reside en su capacidad para captar irradiancia adicional desde la parte posterior. En condiciones favorables, esto puede aumentar la generación total de electricidad en comparación con una configuración similar que solo capta radiación desde la parte frontal.

Sin embargo, la cantidad de energía adicional depende del emplazamiento. Un módulo instalado cerca de un techo oscuro y opaco puede recibir poca irradiancia útil en la parte posterior. Por el contrario, un conjunto instalado en el suelo con una superficie reflectante y suficiente espacio libre puede beneficiarse más de la generación de energía en la parte posterior.

Los módulos monofaciales dependen principalmente de la irradiancia frontal, lo que facilita la estimación de su rendimiento cuando la contribución de la luz posterior sería insignificante. Aun así, pueden ofrecer una alta producción de energía si se seleccionan e instalan adecuadamente.

Por lo tanto, los promotores de proyectos deberían utilizar modelos energéticos específicos para cada emplazamiento, en lugar de aplicar un porcentaje de ganancia bifacial universal a todos los proyectos.

2. Entorno de instalación

Las condiciones de instalación se encuentran entre los factores más importantes a la hora de elegir entre los dos diseños.

Los módulos bifaciales pueden resultar atractivos para parques solares terrestres, marquesinas solares elevadas y estructuras que permiten que la luz llegue a ambos lados del módulo. Su valor depende de la geometría de la instalación y de las superficies circundantes.

Las azoteas comerciales requieren una evaluación más minuciosa. Una azotea convencional con módulos instalados cerca de la superficie puede limitar la exposición a la luz en la parte posterior. En estos casos, el potencial de generación adicional de los módulos bifaciales puede ser modesto. La instalación en altura, el espaciado adecuado y las superficies reflectantes del techo pueden mejorar las condiciones para la generación de luz en la parte posterior, pero también pueden afectar el diseño estructural, la carga de viento, el costo de instalación y el acceso para el mantenimiento.

Los módulos monofaciales pueden ser una opción sencilla para techos donde la superficie posterior está en gran parte sombreada u obstruida. La mejor opción depende de la disposición de montaje específica, más que de la categoría del proyecto en sí.

3. Costo del módulo y costos del sistema auxiliar

El precio del módulo es solo una parte del costo total del proyecto. Los compradores también deben considerar las estructuras de montaje, los componentes eléctricos, la mano de obra para la instalación, el acceso para el mantenimiento y cualquier modificación de diseño necesaria para aprovechar eficazmente la irradiancia posterior.

Un módulo bifacial puede proporcionar energía adicional sin necesidad de aumentar proporcionalmente el número de módulos. Sin embargo, para aprovechar este beneficio, puede ser necesario un diseño de instalación que permita que la luz llegue a la superficie posterior. En algunos casos, este diseño puede incrementar los costos estructurales o de instalación.

Los sistemas monofaciales pueden ofrecer un diseño de menor coste cuando la generación de luz en la parte posterior no es práctica. Su sencillez de uso puede resultar valiosa cuando el techo o la estructura de montaje ya presentan limitaciones.

Por lo tanto, la comparación adecuada no se basa simplemente en el precio de los módulos bifaciales frente a los monofaciales, sino en el coste total de instalación por unidad de energía prevista durante la vida útil del sistema.

4. Sombreado, espaciado y diseño del sistema

La irradiancia en la parte posterior se ve influenciada por las sombras proyectadas por los rieles de montaje, los elementos estructurales, los cables, las filas adyacentes y los objetos cercanos. La separación y la altura de los módulos también pueden modificar la cantidad de luz reflejada que llega a la superficie posterior.

Un diseño optimizado para el rendimiento bifacial puede diferir de uno diseñado únicamente para la generación en la cara frontal. Por ejemplo, el espaciado entre filas puede influir tanto en el sombreado como en el uso del suelo, mientras que la altura del módulo puede afectar la exposición de la cara posterior y los requisitos estructurales.

Los diseñadores deben tener en cuenta estos factores durante las primeras etapas de la planificación del proyecto. Instalar módulos bifaciales sin evaluar la irradiancia en la parte posterior puede hacer que gran parte de su potencial no se aproveche.

¿Qué tipo de módulo es mejor para azoteas comerciales?

En el caso de una azotea comercial típica, la decisión depende de la reflectancia del techo, la altura de montaje, la orientación del módulo, las limitaciones estructurales y el área de instalación disponible.

Si los módulos se ubican cerca de una superficie oscura del techo, la parte posterior puede recibir poca luz reflejada. En esas condiciones, un módulo bifacial podría no proporcionar suficiente energía adicional para justificar un precio superior. Un módulo monofacial adecuado podría ofrecer una mejor rentabilidad general para el proyecto.

Si el techo tiene una superficie altamente reflectante y los módulos están lo suficientemente elevados como para permitir la entrada de luz por la parte posterior, los diseños bifaciales merecen una evaluación más detallada. Aun así, el beneficio esperado debe modelarse en lugar de asumirse.

Los compradores comerciales deben comparar los módulos candidatos en función de su potencia nominal, eficiencia, dimensiones, coeficiente de temperatura, garantía y características eléctricas. Asimismo, deben comprobar si el diseño de montaje y la configuración del inversor son compatibles con el producto seleccionado.

Para equipos de proyecto que evalúan Módulos solares para instalaciones comerciales e industriales., La clave reside en adaptar la tecnología de los módulos a las características físicas del emplazamiento y a los objetivos financieros del proyecto.

¿Cuándo son más adecuados los módulos bifaciales?

Vale la pena evaluar los módulos bifaciales cuando la instalación proporciona una exposición significativa a la luz trasera. Algunos ejemplos comunes son:

• Paneles solares instalados en el suelo con la separación entre filas y las condiciones del terreno adecuadas.
• Cocheras solares y estructuras elevadas que permiten que la luz llegue a la superficie trasera.
• Instalaciones sobre superficies reflectantes donde la irradiancia de la parte posterior se puede modelar de forma fiable.
• Proyectos en los que una evaluación energética específica del emplazamiento demuestre que la generación adicional puede compensar cualquier aumento en el coste del sistema.

Estas condiciones no garantizan que los módulos bifaciales sean la opción más económica. La decisión final debe tener en cuenta el clima local, la reflectancia del suelo, la geometría del conjunto, las características de los módulos y los costos de instalación.

¿Cómo deben comparar los compradores los módulos solares bifaciales y monofaciales?

Una evaluación estructurada puede evitar que los compradores paguen por beneficios de rendimiento que el sitio no puede ofrecer.

Antes de realizar un pedido, los compradores deben solicitar las hojas de datos y los documentos de certificación pertinentes. En el caso de productos bifaciales, también es útil aclarar cómo se especifican las potencias nominales del fabricante y cómo interpretar los datos de rendimiento de la cara frontal y posterior. La potencia nominal de la cara frontal de un módulo no debe confundirse con la potencia total garantizada en condiciones de instalación no especificadas.

Preguntas frecuentes

Conclusión

Los módulos solares bifaciales pueden mejorar la producción de energía cuando las condiciones del emplazamiento permiten que la luz llegue a sus superficies posteriores. Los módulos monofaciales siguen siendo una buena opción cuando la irradiancia en la parte posterior es limitada y la prioridad es una instalación rentable.

Para los desarrolladores de energía solar y los compradores comerciales, la mejor opción es aquella que ofrece la mayor rentabilidad del proyecto en condiciones operativas realistas. Evaluar el entorno de instalación, comparar datos verificados del producto y modelar el rendimiento energético esperado son pasos esenciales para tomar esa decisión.