Un nuevo prototipo de planta solar no sólo genera electricidad, sino que también calienta el agua

Recientemente, una startup llamada Cogenra Solar ha instalado un banco de matrices de paneles solares diferentes en una bodega del norte de California. Las matrices combinan células solares fotovoltaicas convencionales con un sistema de recogida del calor residual. Esto produce electricidad para la iluminación y las máquinas de embotellado, y crea el agua caliente necesaria para el lavado de tanques y de barriles.

 Cogenra tiene planeado instalar estos paneles solares "híbridos" en las empresas que utilizan grandes cantidades de electricidad y de agua, y luego tienen que cargar con los costes de suministro de ambas. La empresa no ha publicado una estimación del coste por vatio de la electricidad, pero afirma que el coste del agua caliente será considerablemente inferior a la norma.
En la bodega, propiedad de Sonoma Wine Company, varias antenas parabólicas, cada una de 10 metros de largo y tres metros de ancho y recubierta de espejos, concentran la luz solar en dos tiras de células solares de silicio monocristalino suspendidas más arriba. Las antenas parabólicas reposan sobre unos brazos mecánicos que se mueven siguiendo el sol. El calor es recogido con una mezcla de glicol y agua que fluye a través de un tubo de aluminio que se encuentra detrás de las células solares. La solución de glicol es alimentada a un intercambiador de calor, donde se utilizar para calentar el agua. Seguidamente, el agua caliente es bombeada a un tanque de almacenamiento, y la solución enfriada de glicol se recircula a los paneles solares.
En el pasado, varios sistemas solares híbridos similares han fracasado porque las células solares se han sobrecalentado. Cogenra utiliza sensores para controlar la temperatura de sus paneles solares y un sistema de control automatizado para extraer el líquido con mayor rapidez si necesitan enfriarse.
El sobrecalentamiento afecta el rendimiento de las células solares y es un gran problema para los sistemas de energía solar híbridos, destaca Tim Merrigan, responsable de programas senior del Laboratorio Nacional de Energías Renovables, con sede en Colorado. Merrigan señala de que unos equipos de control de la acumulación del calor y de regulación del caudal del líquido más sofisticados podría ayudar a prevenir esto, pero añade que, "ciertamente no es algo fácil de hacer correctamente." Con la tecnología de Cogenra, también hay una relación inversa entre la cantidad de calor que puede ser producido y la eficiencia de las células solares--producir más agua caliente reduce la eficiencia de las células.
La instalación de la bodega servirá como un importante banco de pruebas para la tecnología de Cogenra y para la tecnología solar híbrida en general. El sistema generará datos que determinarán la eficacia con que se puede producir electricidad y agua caliente en diferentes condiciones atmosféricas y lo bien que puede satisfacer las necesidades fluctuantes de operación de la bodega.
Los paneles solares podrán producir 50 kilovatios de electricidad, y el equivalente a 222 kilovatios de energía térmica. Gilad Almogy, director general de Cogenra, asegura que esto reducirá entre un 45 y un 50 por ciento el uso de gas natural de la bodega para calentar agua, y le proporcionará aproximadamente el 10 por ciento de sus necesidades de electricidad.
Conseguir que la tecnología sea rentable será otro reto para Cogenra. Sin embargo, una cantidad cada vez mayor de programas del gobierno que reparten descuentos para la instalación de calentadores solares de agua podría ayudar. Uno de estos programas fue lanzado este pasado octubre en California. Hasta el 2017, proporcionará 350,8 millones dólares en descuentos para la instalación de calentadores solares de agua. Actualmente, la mayoría de los calentadores de agua del estado funcionan con gas natural.
Vinod Khosla, cuya sociedad de capital riesgo Khosla Ventures, ha invertido 10.5 millones de dólares en el proyecto, asegura que la tecnología es muy rentable. "Otras empresas de energía solar necesitaron cientos de millones de dólares para salir al mercado", señala Khosla.