Estudio de Fraunhofer Chile determina cantidad de aerosoles en el ambiente y su impacto en la generación fotovoltaica y CSP

El análisis llevado adelante por el Centro de Tecnologías para Energía Solar permite reducir la incertidumbre respecto al recurso solar en una zona geográfica, puesto que los aerosoles impactan directamente en la eficiencia de la generación fotovoltaica y de CSP.

Un equipo de investigadores del Centro de Tecnologías para Energía Solar de Fraunhofer Chile (FCR CSET) desarrolló una metodología destinada a estimar la profundidad óptica de los aerosoles (AOD) -en un lugar determinado- a partir de mediciones de irradiación normal directa (DNI). Esta herramienta mejorara la información disponible para precisar la calidad de la radiación en distintas plantas solares fotovoltaicas y termosolares del país.


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Según explicó el líder de Sistemas Solares Fotovoltaicos de FCR CSET y autor principal del estudio, Aloïs Salmon, “los aerosoles forman parte de los procesos de atenuación que afectan a la radiación solar dentro de la atmósfera. Influyen en la disponibilidad y el espectro del recurso solar para cada lugar de la superficie terrestre”. En otras palabras, estos aerosoles afectan la calidad del recurso solar dentro de un territorio, y conocer esta información permite a los inversores tomar mejores decisiones al momento de determinar el mejor lugar para instalar una planta de energía solar.


“La cantidad de aerosoles en la atmósfera impactan la irradiación que llega al nivel del suelo. Esa cantidad, se mide gracias al Aerosol Optical Depth (AOD) y representa qué tanto los aerosoles pueden atenuar la irradiación solar. El impacto de los aerosoles se aprecia en la cantidad total de luz recibida pero también en su dispersión en longitud de onda. Los aerosoles no atenúan de la misma manera las longitudes de onda corta que las largas, y así, el espectro solar puede variar según el tipo y la cantidad de aerosoles”.


Para llevar a cabo el estudio, el equipo utilizó la red de medición AeroNet (Aerosols Robotic Network) – red que cuenta con estaciones a lo largo del mundo y con datos de alta calidad-. 


La importancia del espectro solar


El investigador explicó que “conocer el espectro solar es clave para las aplicaciones fotovoltaicas dado que los módulos no trabajan de la misma manera con todas las longitudes de onda. También para las aplicaciones de CSP es importante porque permite estimar la atenuación entre los heliostatos y la torre, además del espectro de la DNI que será reflejada por los espejos”.


Salmon precisó que los aerosoles pueden provenir de fuentes distintas. “Los aerosoles  existen debido a la contaminación ambiental que se produce en la cercanía de las ciudades. También hay aerosoles que se llaman "marítimos” que provienen del viento cuando pasa por encima del mar”. El profesional añadió que los cielos limpios son cruciales para el desarrollo de la energía solar y la investigación astronómica. 


Cabe destacar que este estudio se llevó a cabo durante el año 2019 en el contexto del proyecto Bienes Públicos “Atenuación Atmosférica” de Corfo adjudicado por la Universidad de Antofagasta, con la colaboración del Centro de Tecnologías para la Energía Solar de Fraunhofer Chile, la Pontificia Universidad Católica de Chile y la Universidad de Chile a través de SERC Chile. 


El análisis de aerosoles se realizó con colaboradores de la Universidad de Antofagasta, la Universidad Católica de Chile, CIEMAT, Solar Consulting Services y la UNED. Sus resultados se encuentran disponibles en: https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.04.039

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