Design of photovoltaic systems for its application in greenhouses: towards sustainable agrivoltaic systems
El proyecto aborda un problema actual y de ámbito global como es la mitigación del cambio climático. Conscientes de que la prestación de servicios energéticos y alimentarios va a seguir en aumento en años futuros, se trabaja en una alternativa para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero en un contexto de desarrollo sostenible compatible y complementario con el sector agroalimentario. x000D_
Una buena penetración de las energías renovables pasa por fortalecer la integración de las mismas, solucionando los costes sistémicos adicionales y mejorando sus modalidades de aplicación. La integración de sistemas fotovoltaicos en invernaderos y en terrenos agroalimentarios permite desvincular la relación entre espacio y energía; además, el generar electricidad en el punto de consumo cuenta con numerosas ventajas ya que se reduce la demanda pico del sistema, las pérdidas por distribución y el coste en infraestructuras, cuando la producción eléctrica es empleada en la propia explotación agropecuaria. Esto es especialmente necesario en el binomio agua-energía, donde la desalación, desalobración y bombeo para riego demanda mucha electricidad, que podría ser generada por sistemas fotovoltaicos integrados en invernaderos o en otras instalaciones agropecuarias.
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Actualmente, la tecnología fotovoltaica basada en silicio cristalino todavía domina en gran medida el mercado fotovoltaico (>80% del mercado). Sin embargo, algunas aplicaciones finalistas, como la integración en invernaderos, presenta importantes barreras para el silicio. Las características de sus módulos como su opacidad, rigidez, alto peso y medidas estándar rectangulares no modificables sobre demanda, hacen difícil su uso en estas aplicaciones. Recientemente se están comercializando módulos bifaciales de silicio, cuyo comportamiento en distintas condiciones de iluminación todavía requiere de estandarización y medidas precisas. En una aplicación como el invernadero con sistemas no-opacos, la radiación reflejada y la generación bifacial cobran mayor relevancia. Adicionalmente, las tecnologías emergentes fotovoltaicas que actualmente no pueden competir en eficiencia con el silicio, presentan un gran potencial para ser integradas en invernaderos. Estas tecnologías se pueden dotar de semitransparencia y se pueden jugar con los gaps energéticos para crear dispositivos adaptables que dejen pasar el espectro que necesita una planta para realizar la fotosíntesis. Aún así, son pocos los estudios disponibles actualmente en la literatura que puedan avalar los modelos teóricos que hacen compatible la producción agroalimentaria en invernaderos con la producción de energía por medio de tecnología fotovoltaica. Se pretende, por tanto, explorar un nuevo nicho de mercado para estas tecnologías y fortalecer áreas de investigación aún en desarrollo.