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Energía en el Círculo Polar Ártico: la transición del carbón a la energía solar

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Hacer funcionar un aeropuerto en el Círculo Polar Ártico con energía solar podría parecer un interesante proyecto de investigación. Pero en Svalbard, Noruega, es el día a día. Situado a igual distancia de Noruega que del Polo Norte, el de Svalbard es el aeropuerto comercial más septentrional del mundo y la última parada para los investigadores que se adentran aún más hacia el norte.

Svalbard sirvió en tiempos de base para barcos balleneros que navegaban más hacia el Ártico en busca de grasa de ballena. Hoy, la actividad económica de la isla se está transformando, en un proceso que les aleja de la minería del carbón y les lleva a centrarse en la investigación y el turismo. 

Sin embargo, como la mayoría de su electricidad sigue procediendo de centrales de producción de energía abastecidas por carbón, este pequeño aeropuerto genera casi un 20 % de la huella de carbono de todos los aeropuertos de la Noruega continental juntos. Por ello, las autoridades del Aeropuerto de Svalbard querían reducir la cantidad de electricidad generada por carbón y pasarse a la energía solar en la mayor medida posible.

La pista del Aeropuerto de Svalbard está construida sobre permafrost, una capa de suelo permanentemente congelado, y el hangar está literalmente pegado al suelo por congelación. Durante tres meses al año, la región vive en total oscuridad. ¿Seguro que es un buen lugar para pasarse a la energía solar?

Contrariamente a lo que dicta el sentido común, la respuesta es sí. 

Los paneles solares generan más energía con tiempo frío que cálido. Cuando los paneles son de SunPower, funcionan incluso mejor.

Svalbard Airport

Cómo maximizar la producción solar cuando el sol brilla por su ausencia 

El socio de SunPower Power Controls AS cuenta con muchos años de experiencia instalando paneles solares en regiones árticas. El equipo ha trabajado en tres fases de instalación de energía solar para el Aeropuerto de Svalbard, sumando un total de 40 kilovatios (kW) en la fachada y el tejado de la terminal del aeropuerto y otros 100 kW en el hangar. Juntos, los sistemas llevan generando más de 75 000 kilovatios hora (kWh) de electricidad limpia al año, suficiente para compensar el 10 % del uso de electricidad del aeropuerto, y propiciando la eliminación del aire del Ártico de 70 toneladas de emisiones de carbono al año.

El sistema, de hecho, ha estado produciendo de más, algo que no sorprende al equipo de Power Controls. Los paneles SunPower Maxeon generan un 35 % más de energía a lo largo de los primeros 25 años que los paneles convencionales en el mismo espacio.1El panel SunPower 400 W tiene el 22,6 % de eficiencia en comparación con un panel convencional en matrices del mismo tamaño (PERC monocristalino de 310 W, 19 % de eficiencia, aprox. 1,64 m²)  

“Investigadores de toda Europa nos han abordado para obtener datos estadísticos de la producción energética del sistema fotovoltaico y a todos les sorprende el hecho de que, en estas latitudes extremas, el sistema fotovoltaico genere como el 70 % de lo que se suele generar en Alemania”, explica Dag Halvorsen, director ejecutivo de Power Controls.

En Svalbard, el precio de la electricidad es tres veces mayor que en la Noruega continental, por lo que instalar paneles fotovoltaicos allí es una buena inversión, con un tiempo de amortización promedio previsto de menos de ocho años, según Halvorsen.

Instalación de paneles solares en el Aeropuerto de Svalbard

El equipo de Power Controls instala paneles Maxeon en la fachada de la terminal del aeropuerto.

El paso de un ecosistema frágil a energías 100 % renovables

En este entorno natural frágil, dominio de osos polares y otras especies vulnerables, encontrar formas de reducir drásticamente las emisiones de carbono a la vez que se satisfacen de forma sostenible y asequible las necesidades de electricidad locales se ha convertido en una inquietud cada vez más importante. Las reservas de carbón podrían agotarse para 2025.

En la ciudad de Longyearbyen, a unos cinco kilómetros al este del aeropuerto, la electricidad de la red se sigue generando principalmente mediante la combustión de carbón, pero es imperativo encontrar alternativas. La energía eólica y la solar se complementan bien en el Ártico, ya que en los meses de invierno más oscuros, el viento puede generar gran cantidad de energía limpia. En el verano, la energía solar aprovecha al máximo del Sol de Medianoche: 24 horas completas de luz.   

Para 2020/2021 hay prevista una cuarta fase en la instalación de paneles fotovoltaicos; para entonces, la energía solar instalada total se multiplicará por cuatro. Entonces, el sistema fotovoltaico generará suficiente energía para devolver parte a la red eléctrica local durante los meses de verano, reduciendo la cantidad de electricidad que necesita Longyearbyen de sus plantas de combustión de carbón.

Con la tecnología adecuada, incluso en el glacial norte, la energía solar puede seguir conformando una parte significativa de la matriz energética. Sin duda, buenas noticias para los osos polares del Ártico y, por ende, para el resto de nosotros.

Resumen del proyecto

Tipo de proyecto: aeropuerto en el Ártico
Tamaño del sistema: paneles Maxeon de 140 kW

Reto: Solución:

 

Icono de electricidad

 

Elevadas necesidades energéticas
  • • N.º 1 en eficiencia solar disponible comercialmente (más potencia/m2)2Según un análisis de las fichas técnicas en los sitios web de los 20 principales fabricantes realizado por IHS en mayo de 2019.
  • Un 35 % más de energía en el mismo espacio durante los primeros 25 años3El panel SunPower 370 W tiene el 22,7 % de eficiencia en comparación con un panel convencional en matrices del mismo tamaño (PERC monocristalino de 310 W, 19 % de eficiencia, aprox. 1,64 m²)

 

Icono de ubicación

 

Fiabilidad a largo plazo para ubicaciones remotas
  • Tasa de degradación menor que la de la energía solar convencional4Jordan, et al, “Robust PV Degradation Methodology Application” (Metodología y aplicación sobre la degradación de células fotovoltaicas robustas) PVSC 2018 y “Compendium of Photovoltaic Degradation Rates” (Compendio de tasas de degradación de células fotovoltaicas) PiP 2016.
  • Garantía a 25 años líder en el sector5Según la revisión de enero de 2019 de las garantías en los sitios web de los 20 fabricantes principales en IHS 2018.

 

Icono del sol

 

Condiciones difíciles de luz
  • Desempeño espectral superior para un mayor rendimiento energético

 

Icono de frío

 

Nieve abundante y temperaturas glaciales sostenidas
  • Durabilidad en ciclos de congelación de agua extremos

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