La energía solar fotovoltaica se considera la tecnología de energía renovable más prometedora debido a sus beneficios en la generación, operación y mantenimiento de energía. Es uno de los sistemas de conversión de energía más básicos para convertir la energía solar en energía útil. A continuación, se analiza la diferencia entre la energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) y la energía fotovoltaica aplicada a edificios (BAPV).
Diferencias principales entre BIPV y BAPV
Las centrales fotovoltaicas son estructuras que pueden generar electricidad mediante paneles solares. Los paneles solares se incorporan o fijan al tejado o la fachada del edificio para generar electricidad. Los sistemas fotovoltaicos se clasifican en dos tipos según su instalación y construcción: sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV) y sistemas fotovoltaicos aplicados a edificios (BAPV). Analicemos con más detalle la diferencia entre BIPV y BAPV.
BIPV (Edificio Fotovoltaico Integrado)
Los sistemas BIPV se integran en las estructuras de los edificios y no solo satisfacen la demanda de generación de electricidad, sino que también funcionan como un componente constructivo. Se trata de la combinación de productos fotovoltaicos con materiales de construcción que pueden reemplazar materiales tradicionales como el vidrio, la piedra y las baldosas. Como sistema de generación de energía solar fotovoltaica, BIPV proporciona electricidad limpia, ecológica y respetuosa con el medio ambiente. BIPV se ha convertido en un componente esencial de la construcción. Los módulos fotovoltaicos ofrecen protección contra el viento, la lluvia y el calor. Estas funciones se perderían si se retiraran los módulos fotovoltaicos.
BAPV (Energía fotovoltaica aplicada a la construcción)
Por otro lado, el sistema BAPV se fija directamente a las estructuras mediante un bastidor de montaje adicional y rieles móviles. En este caso, el sistema no afecta directamente a la estructura del edificio ni a su funcionamiento. Sin embargo, BAPV no proporciona impermeabilización ni protección contra el viento. Además, BAPV aumenta la carga del edificio y afecta a su aspecto general. Asimismo, la construcción repetida supone un importante desperdicio de materiales. Esto debería haberle ayudado a comprender la diferencia entre BIPV y BAPV.
Ver también: Panel solar monocristalino frente a panel solar policristalino
¿Qué es el sistema BIPV?
Tras conocer la diferencia entre BIPV y BAPV, analicemos el sistema BIPV. La integración de paneles fotovoltaicos (PV) en la envolvente del edificio se conoce como BIPV. Los módulos fotovoltaicos actúan como revestimiento del edificio (sustituyendo los materiales exteriores tradicionales) y como generadores de energía. El coste incremental de los paneles fotovoltaicos se reduce y su coste del ciclo de vida mejora al eliminar el coste de los materiales tradicionales. En otras palabras, los sistemas BIPV suelen tener costes totales inferiores a los de los sistemas fotovoltaicos que requieren sistemas de montaje independientes.
Ahora que está claro qué es el sistema BIPV, avancemos y veamos cuáles son sus componentes:
- Los módulos fotovoltaicos (que pueden ser de película fina o cristalinos, transparentes, semitransparentes u opacos).
- Un controlador de carga para regular la energía que entra y sale del banco de almacenamiento de la batería (en sistemas independientes).
- Un sistema de almacenamiento de energía, que normalmente está compuesto por la red eléctrica en sistemas interactivos con la empresa de servicios públicos o por varias baterías en sistemas independientes.
- Equipo de conversión de energía, incluido un inversor para convertir la salida de CC de los módulos fotovoltaicos a CA compatible con la red eléctrica.
Los sistemas BIPV pueden integrarse en la red eléctrica existente o construirse como sistemas autónomos, fuera de la red. Las ventajas de la generación de energía en el punto de consumo incluyen el ahorro para la empresa eléctrica en pérdidas de transmisión y distribución, y el ahorro para el usuario en facturas de electricidad más bajas gracias a la compensación de picos de producción (adaptación de la producción máxima a los períodos de máxima demanda). Además, los edificios que generan electricidad a partir de fuentes renovables reducen la demanda de generadores tradicionales, lo que a menudo reduce las emisiones totales de contaminantes que contribuyen al cambio climático.
Véase también: La energía solar, el almacenamiento y las redes inteligentes transforman las empresas de servicios eléctricos.
¿Qué es un panel BIPV?
La energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) es un tipo de panel fotovoltaico (FV) que se utiliza para generar electricidad. Los dos paneles del sistema BIPV son:
1. Paneles solares en el tejado: Los paneles solares integrados en el tejado son similares a los paneles convencionales, ya que se instalan en lugar de tejas y forman parte de la cubierta. A muchas personas les gusta el aspecto de los paneles en el tejado porque quedan prácticamente al ras de la superficie. La eficiencia de los paneles fotovoltaicos integrados en el tejado es entre un 5 % y un 10 % menor que la de los paneles convencionales debido a la ventilación restringida. Sin embargo, su atractivo estético compensa esta desventaja en edificios nuevos y reformas, donde son bastante populares.
2. Paneles solares integrales para tejados: Ampliando el concepto de paneles integrados, es posible sustituir por completo la cubierta tradicional del tejado por un tejado solar. Los paneles se pueden instalar en toda la superficie del tejado mediante módulos especialmente diseñados, utilizando paneles simulados en las zonas donde no es posible generar energía (por ejemplo, zonas sombreadas o orientadas al norte).
Lea también: 5 beneficios de los paneles solares en el tejado
¿Dónde se utiliza BIPV?
En general, los sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV) se utilizan como sustitutos de los materiales de construcción convencionales en ciertas partes de la envolvente del edificio. Se emplean en claraboyas, tejados o fachadas.
¿Es realmente efectiva la eficiencia del BIPV?
Si bien la mayor parte de los sistemas BIPV están conectados a la red eléctrica, también pueden emplearse en sistemas autónomos, fuera de la red. Una de las ventajas de los sistemas BIPV conectados a la red es que el sistema de almacenamiento es prácticamente gratuito gracias a una política de cooperación con la empresa eléctrica. La eficiencia actual de estos paneles es... 100 % eficiente y tiene una capacidad infinita.
Los sistemas BIPV conectados a la red eléctrica benefician tanto al propietario del edificio como a la empresa de servicios públicos. La generación de electricidad solar in situ suele ser mayor durante o cerca de los picos de demanda, tanto para el edificio como para la empresa de servicios públicos. La contribución solar reduce los gastos energéticos del propietario del edificio, mientras que la electricidad solar exportada sirve para apoyar a la red eléctrica durante los picos de demanda.
Ver también: ¿Cómo funciona la energía solar activa?
Una breve introducción a los sistemas BIPV y PV
Esta es una breve descripción de la diferencia entre BIPV y PV.
| Parámetros | (BIPV - Fotovoltaica Integrada en Edificios). | PV |
| ¿Qué es esto? | Los sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV) son productos o sistemas de generación de energía solar que se integran perfectamente en el exterior del edificio y en sus componentes, como fachadas, techos o ventanas. | La conversión directa de luz en energía eléctrica utilizando materiales semiconductores como el silicio se conoce como energía fotovoltaica. |
| Aplicaciones | Un sistema BIPV es un componente inherente a la piel del edificio que transforma la energía solar en electricidad al mismo tiempo que proporciona funciones de envolvente del edificio como:
| La energía fotovoltaica es una opción energética adecuada para lugares distantes (fríos o templados) sin otra fuente de electricidad. Los sistemas fotovoltaicos, por ejemplo, pueden utilizarse para suministrar energía a:
|
| Beneficios | BIPV no solo produce energía limpia en el sitio sin requerir más superficie de terreno, sino que también puede influir en el consumo de energía de un edificio mediante el uso de la luz natural y la reducción de la carga de refrigeración. | La ventaja más importante de la energía solar es que está disponible todos los días y nunca se agotará. Los científicos estiman que el sol seguirá brillando durante al menos 5 mil millones de años, abasteciendo a la humanidad con energía solar. |
Lea también: ¿Cómo funciona un PPA solar?
¿Qué son los módulos integrados en techo BIPV?
Tras conocer la diferencia entre BIPV y BAPV, veamos los módulos BIPV integrados en tejados. Junto con las tejas o láminas convencionales, las tejas o láminas fotovoltaicas son tejas comunes con células solares integradas que se utilizan para cubrir tejados. Se incorporan perfectamente al tejado. Se emplean tejas fotovoltaicas, láminas solares, módulos con células solares integradas como elementos de cubierta, láminas transparentes o módulos sobre sustratos ligeros para tejados planos, etc. Las tejas y láminas solares (fotovoltaicas) son, sin duda, la forma más interesante de integrar células solares en el tejado de un edificio.
En el mercado existen numerosos tipos de tejas solares. Las tejas fotovoltaicas con células solares amorfas son la solución más común. También se pueden utilizar tejas con células solares monocristalinas o policristalinas junto con tejas tradicionales del mismo fabricante; sin embargo, durante la fase de diseño, deben considerarse las temperaturas más elevadas y el menor rendimiento en caso de una ventilación limitada detrás de las tejas solares. Las tejas asfálticas se fabrican con células solares cristalinas o de película delgada. Las células solares de película delgada sobre sustratos de vidrio o metal son otra opción.
Algunos módulos y sistemas integrados de techo solar disponibles en el mercado son:
1. SolarWatt : SolarWatt reemplaza las tejas tradicionales. Ofrece el mismo nivel de protección que un techo tradicional, a la vez que genera electricidad para su hogar.
2. Ergosun: Ergosun es una membrana solar ultradelgada pero increíblemente resistente. Su tamaño y color se adaptan al de la baldosa sobre la que se instala, que puede ser cualquier baldosa plana de hormigón o arcilla disponible en el mercado.
3. Kalzip: El sistema fotovoltaico integrado en el techo con Kalzip Solar ha abierto nuevas posibilidades creativas en la construcción solar moderna. La lámina solar, flexible pero resistente, puede moldearse en formas rectas, convexas o cóncavas.
4. Atlantis Energy Systems : Fabricar materiales de construcción de calidad y procesarlos según los estándares establecidos. Este ritual siempre ha sido parte de la cultura de Atlantis Energy Systems y perdura hasta el día de hoy.
5. MegaSlate: Este sistema de techo solar es un producto vanguardista y visualmente atractivo, ideal para construcciones nuevas y renovaciones de techos.
6. Sunstyle: El sistema de techado Sunstyle está compuesto por tejas cuadradas con diagonales que se superponen de arriba a abajo.
7. Lumeta : Lumeta es un módulo fotovoltaico integrado en edificios diseñado para aplicaciones en terrenos de baja pendiente.
¿Cuáles son los 10 principales fabricantes de sistemas fotovoltaicos integrados en edificios?
La integración de la energía fotovoltaica en la construcción ofrece beneficios económicos adicionales a medida que se desarrolla la industria fotovoltaica. Gracias a la importante reducción de los costes de la energía fotovoltaica, el amplio mercado de la integración fotovoltaica en edificios ha despertado el interés de los inversores. A continuación, se presenta una lista de los 10 principales fabricantes de sistemas fotovoltaicos integrados en edificios.
1. El Grupo Sch×¼co: El Grupo Sch×¼co desarrolla y vende soluciones de sistemas para ventanas, puertas, fachadas, sistemas correderos, tecnologías de seguridad y protección solar.
2. Michell Instruments Ltd : Michell Instruments es líder mundial en la medición de humedad y oxígeno. Su misión es ayudar a empresas de todo el mundo a ahorrar energía, cumplir con los estándares de la industria, reducir los daños en los equipos y garantizar la seguridad.
3. Applied Quantum Materials Inc.: Applied Quantum Materials Inc. es pionera y líder del mercado en nanomateriales del Grupo 14. Para atender a los mercados de tecnología avanzada, AQ diseña, desarrolla y fabrica nanoestructuras de silicio, carbono y germanio, así como sus precursores químicos.
4. Solarvalley: La energía solar de Solarvalley puede competir con las fuentes de energía fósil, al tiempo que constituye un pilar fundamental en la futura combinación energética.
5. Ritek Corporation: Ritek Corporation está comprometida con el desarrollo de productos fotovoltaicos (FV) y es líder mundial en la producción e instalación de sistemas solares.
6. AGC Glass Europe: AGC Glass Europe es la división europea de vidrio de AGC, líder mundial en vidrio plano, y produce, procesa y distribuye vidrio plano para los sectores de la construcción, la automoción, la energía solar y la alta tecnología.
7. Ertex Solartechnik GmbH: Ertex Solar fabrica módulos solares en Amstetten/Baja Austria para cumplir con los estrictos requisitos de tamaño, capacidad de carga e integración en edificios.
8. Central Electronics Limited: Central Electronics Limited es una empresa del gobierno de la India que depende del Departamento de Investigación Científica e Industrial (DSIR) del Ministerio de Ciencia y Tecnología.
9. Antec Solar GmbH: Antec Solar GmbH fabrica módulos solares personalizados con una amplia gama de posibilidades de diseño técnico y visual para su uso en aplicaciones especializadas, en particular sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV). Su técnica se basa en años de experiencia.
10. BP Solar International Inc.: BP Solar International es una de las corporaciones energéticas líderes en el mundo, que ofrece a sus clientes combustible para el transporte, energía para calefacción e iluminación, servicios minoristas y productos petroquímicos para artículos de uso diario.
En el futuro, considerando las medidas adoptadas por países de todo el mundo para reducir su dependencia de los combustibles fósiles en respuesta al cambio climático, los sistemas BIPV pueden contribuir a la creación de edificios ecológicos y sostenibles. Dado que los fabricantes de sistemas fotovoltaicos y los arquitectos de edificios reconocen el potencial de los sistemas BIPV, se prevé un futuro prometedor para estos sistemas.
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