El tamaño sí importa: ¿Cuál es el formato ideal de módulo para tejados y sistemas montados sobre suelo?

«¿Solo importa el tamaño?» – Hace unos meses filosofé sobre la cuestión de las dimensiones en el contexto del avance de las tecnologías de células y módulos. Pues bien, la magnitud y la velocidad de los cambios en la generación de productos por parte de los fabricantes de dispositivos fotovoltaicos sigue aumentando: en estos momentos apenas hay un formato que esté disponible durante más de unos meses antes de que se lance al mercado otro producto revisado. Sin embargo, a medida que aumentan las dimensiones del módulo, también lo hacen los problemas, ya sea de manipulación, planificación o logística. Me gustaría hablar acerca de que los ciclos de producción, cada vez más cortos, y los módulos lanzados a toda prisa con 500, 600 o incluso 700 Wp no siempre son recibidos con los brazos abiertos, especialmente por el distribuidor. Sin embargo, en primer lugar, un breve vistazo a la evolución de los precios.

En las últimas semanas, los precios de los módulos se han estabilizado en un nivel alto en casi todas las tecnologías. Sin embargo, la disponibilidad para la demanda a corto plazo sigue siendo, en general, escasa. En la actualidad, prácticamente no hay módulos por debajo de los 0,20 euro/W en el mercado, ni siquiera para los proyectos más grandes. Para los meses de abril a junio se esperan nuevas entregas de cantidades relevantes procedentes de Asia, pero más bien en el sector de alta eficiencia y, por tanto, en la gama de precios altos. Hasta ahora, ningún fabricante ha dado señales de que los precios vayan a bajar significativamente en el segundo semestre, sino todo lo contrario. Los costes de adquisición de las materias primas, persistentemente elevados, ejercen una mayor presión sobre los precios de los módulos solares. Muchos productores preferirían no asumir más compromisos de precios vinculantes para no sufrir otro naufragio, como ocurrió tras el cambio de año, cuando los precios contractuales prometidos solo pudieron mantenerse renunciando a cualquier margen. Los volúmenes de entrega a Europa se limitaron rápidamente y el enfoque se desplazó a mercados más lucrativos. Ahora, algunos actores están esperando la demanda interna en China antes de redactar los planes de entrega y las listas de precios.

En Europa, será interesante ver si la alta demanda actual de módulos, impulsada principalmente por el mercado fotovoltaico alemán donde se instalan hasta 500 MW nuevos al mes, disminuirá notablemente después de la fecha límite que establece la ley EEG –los sistemas sobre cubierta de hasta 750 kW deben estar en funcionamiento hasta el 31 de marzo de 2021 para poder beneficiarse de la totalidad de la tarifa de alimentación–. Después de esta fecha, los sistemas fotovoltaicos de este tamaño solo podrán realizarse mediante procedimientos de licitación en edificios, como ha sido el caso de los sistemas montados en el suelo durante años. La evolución de la demanda a partir de abril dependerá en gran medida de la rapidez con la que los agentes se adapten a las nuevas condiciones y de si el sector de los sistemas pequeños, que ya está en auge, puede compensar la pérdida de volúmenes de instalación en el segmento de los sistemas medianos.

Pero ahora volvamos a mi tema actual [recientemente tratado por pv magazine en el artículo «Guía para instaladores: Las consecuencias ocultas para los profesionales de los paneles solares de gran potencia«].

En los últimos 12 meses, hemos podido ver casi a cámara rápida cómo las células de 158 milímetros han sido sustituidas por células primero de 162, luego de 166, 182 y finalmente de 210 milímetros en casi todas las marcas actuales. Como resultado, los módulos son cada vez más grandes y más pesados. En mi opinión, hay una razón principal para el mencionado aumento de la superficie de las células y los módulos: se pretende que la producción sea más eficiente y, por tanto, más barata. Especialmente en tiempos de escasez de recursos y de precios elevados de las materias primas, esta parece ser la única forma que tienen los fabricantes de energía fotovoltaica de evitar que los precios de sus células y módulos suban excesivamente y seguir generando márgenes de beneficio. Sin embargo, para los planificadores e instaladores, pero también para el comercio, esto crea nuevos retos, a veces incluso irresolubles.

Una mayor superficie de la célula siempre significa una mayor corriente en la salida. Aunque las obleas monocristalinas ya no se utilizan en su tamaño original, sino que se cortan primero por la mitad o en trozos aún más pequeños después de procesarlas en células, las corrientes de funcionamiento de 12, 13 o incluso 18 amperios, como en el último módulo Vertex de Trina Solar, ya no son infrecuentes. Por lo tanto, el planificador se enfrenta a la tarea de encontrar una conexión de cadena adecuada para el inversor previsto, si es que esto es posible. A menudo ya no es posible conectar dos strings en paralelo a una entrada debido a la corriente máxima de los nuevos módulos, lo que dificulta la utilización eficiente del inversor debido a la longitud de la cadena limitada por la tensión del sistema. Es probable que los planificadores de proyectos de sistemas comerciales o montados en el suelo de tamaño medio o grande estén familiarizados con este problema.

Además de las dificultades de diseño, la manipulación de los módulos que superan el límite de los 2 metros cuadrados también es más difícil, por no hablar de la normativa de construcción que en algunos lugares limita la superficie de vidrio que se puede procesar. Los módulos solares modernos difícilmente pueden ser movidos por una sola persona debido a su tamaño y su peso, lo cual es especialmente importante de cara a los sistemas sobre cubierta. Hablamos de superficies de vidrio de entre 2,5 y 3 metros cuadrados y de pesos superiores a los 30 kilogramos por elemento -incluso hasta 40 kilogramos si hablamos de módulos bifaciales de doble vidrio-. Estos productos solo pueden instalarse de forma segura con un elevador de succión y un brazo robótico, siempre que no haya un viento fuerte.

Desde el punto de vista del distribuidor, un tema al que también se le presta muy poca atención es la densidad del embalaje y, por tanto, el peso del palé. El aumento de la superficie de vidrio aumenta inevitablemente el peso individual, especialmente en el caso de los módulos de vidrio. Pero sobre todo ahí, el grosor del bastidor disminuye al mismo tiempo, en el peor de los casos a costa de la estabilidad. El fabricante quiere ahorrar costes y combinar más y más potencia en una caja o contenedor. 31 módulos de 32 kilogramos cada uno, incluyendo la paleta, resultan entonces en un peso de más de 1000 kilogramos. Algunos transportistas querrán cobrar un extra por estas cargas, lo que encarece aún más el transporte. Sin embargo, de estas cajas modulares que pesan toneladas, suele haber dos superpuestas en el camión o en el contenedor marítimo, que luego hay que descargar y trasladar en el almacén provisional, pero peor aún en la obra. Esto ya no es posible con una carretilla elevadora, una plataforma de elevación u otro equipo más ligero: ¡se necesita un equipo pesado!

Pero, ¿cuál es el formato de módulo ideal para tejados y sistemas montados sobre suelo?

Los módulos para instalaciones sobre cubierta deben optimizarse en cuanto a su manipulación para garantizar un procesamiento sin complicaciones, en el mejor de los casos por una sola persona. Por lo tanto, no debería superarse en ningún caso una superficie de módulo de 2 metros cuadrados, lo que resulta en un módulo de hasta 390, quizás incluso 400 W con las eficiencias actuales de las células. Si pasamos de las cubiertas planas a las inclinadas, sobre todo a los sistemas pequeños, entran en juego aspectos como la estética y la durabilidad. En este caso, los módulos de marco negro, posiblemente incluso de doble vidrio, son la opción obvia. Como no se debe superar un peso individual de 25 kilogramos, acabamos con módulos de hasta 350 W de potencia. Para los tejados más pequeños en el sector de las viviendas unifamiliares o adosadas, incluso un módulo más pequeño en el formato de una célula clásica de 48 o 54, por ejemplo, con 1500 por 1000 milímetros, y 300 W podría ser interesante. El diseño estáticamente correcto de la subestructura es cada vez más difícil para los grandes formatos con pequeños espesores de bastidor debido a la limitada superficie de sujeción.

El módulo ideal para sistemas montados sobre suelo puede ser algo más grande, por lo que 2,5 m2 y 30 kg podrían ser el límite en términos de comodidad de procesamiento, al menos para un montaje en gran parte manual: por ejemplo, un formato de 2300 por 1100 milímetros y 550 W. Sin embargo, me gustaría referirme de nuevo a las dimensiones ideales de las paletas y a su peso. Las densidades de embalaje de 24 a 26 módulos por palé han demostrado su eficacia durante bastante tiempo. Los módulos también pueden transportarse en posición vertical, por ejemplo, sobre la superficie de un palé industrial. De este modo, los contenedores deberían poder cargarse de forma eficiente, pero el peso individual debería mantenerse por debajo de los 900 kilogramos.

Llego a estas recomendaciones teniendo en cuenta los criterios de interpretación y manejo antes mencionados, que me parecen importantes. Agradezco expresamente otras opiniones, ya que me gustaría estimular un debate largamente esperado.

Resumen de los puntos de precio diferenciados por tecnología en marzo de 2021, incluyendo los cambios con respecto al mes anterior (a partir del 15.03.2021):

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