Albedo en el sector fotovoltaico: qué es y cómo afecta al rendimiento
El albedo es la fracción de radiación solar que una superficie refleja hacia el entorno respecto a la radiación que recibe. En el sector fotovoltaico, el albedo es un parámetro especialmente relevante en instalaciones que utilizan módulos bifaciales, ya que la radiación reflejada por el terreno puede alcanzar la parte posterior de los módulos y contribuir a aumentar la generación eléctrica.
El valor del albedo se expresa normalmente mediante un número entre 0 y 1. Un valor bajo indica que la superficie absorbe una mayor proporción de la radiación incidente, mientras que un valor elevado indica una mayor capacidad de reflexión. Por ejemplo, las superficies oscuras suelen presentar valores de albedo inferiores a los de superficies claras.
En una instalación fotovoltaica, el albedo no es una característica del módulo, sino una propiedad del entorno y, principalmente, de la superficie situada bajo y alrededor de los paneles.
¿Por qué es importante el albedo en una planta fotovoltaica?
La importancia del albedo aumenta especialmente en las plantas fotovoltaicas equipadas con módulos bifaciales. Estos módulos pueden aprovechar tanto la irradiancia que llega a su cara frontal como parte de la radiación que alcanza su cara posterior.
Cuando la superficie del terreno presenta un albedo elevado, una mayor cantidad de radiación solar puede ser reflejada hacia la parte trasera del módulo. Esta irradiancia adicional puede incrementar la producción energética respecto a una instalación equivalente situada sobre una superficie con menor capacidad reflectante. El efecto final depende de diferentes variables del diseño y de las condiciones del emplazamiento:
- Valor del albedo: determina la proporción de radiación incidente que puede ser reflejada por la superficie.
- Tecnología bifacial: el aprovechamiento de la radiación reflejada depende de la capacidad del módulo para generar electricidad mediante su cara posterior.
- Altura de los módulos: modifica la cantidad de superficie visible desde la cara posterior del módulo.
- Distancia entre filas: el pitch condiciona la superficie iluminada y la distribución de sombras sobre el terreno.
- Inclinación de los módulos: afecta a la geometría con la que la radiación reflejada alcanza la parte posterior.
- Sombreado: las propias filas de módulos pueden reducir la radiación que llega al terreno y modificar el efecto del albedo.
El National Renewable Energy Laboratory (NREL) considera el albedo uno de los factores que influyen en el factor de capacidad de las plantas fotovoltaicas, junto con la bifacialidad, el sombreado, el tipo de seguimiento y las pérdidas del sistema.
Albedo y módulos fotovoltaicos bifaciales
La relación entre albedo y módulos bifaciales es especialmente importante durante el diseño y la estimación de producción de una planta solar. En un módulo monofacial, la radiación reflejada por el terreno tiene una influencia relativamente limitada sobre la generación. En cambio, en un módulo bifacial la cara posterior está diseñada para aprovechar parte de esa irradiancia. Por este motivo, conocer correctamente el albedo del emplazamiento resulta fundamental para realizar una estimación energética fiable.
Según datos publicados por el National Renewable Energy Laboratory (NREL) de EEUU, la radiación reflejada por el terreno representa una proporción mucho más relevante para los módulos bifaciales que para los módulos monofaciales, ya que el rendimiento adicional de la tecnología bifacial depende de la irradiancia que alcanza su cara posterior. El albedo puede variar considerablemente dependiendo de la superficie. El suelo natural, la vegetación, la grava, el hormigón y la nieve presentan comportamientos reflectivos diferentes. Además, el valor no tiene por qué permanecer constante durante todo el año.
Las precipitaciones, la humedad del suelo, el crecimiento de la vegetación, la presencia de nieve o determinados cambios en las condiciones de la superficie pueden modificar la reflectividad y, por tanto, el albedo utilizado en los modelos de producción.
¿Cómo se mide y se considera el albedo en una instalación fotovoltaica?
Para estimar correctamente el albedo de un proyecto fotovoltaico es necesario caracterizar la superficie real del emplazamiento y considerar su posible variabilidad temporal. No siempre resulta adecuado utilizar un único valor fijo durante toda la vida útil de una planta. El albedo puede calcularse a partir de la relación entre la irradiancia reflejada por una superficie y la irradiancia incidente. En campañas de medición específicas pueden utilizarse instrumentos como pirheliómetros y piranómetros orientados para registrar la radiación incidente y reflejada. En los proyectos fotovoltaicos bifaciales, el albedo se incorpora a los modelos de simulación energética junto con parámetros como la geometría de las filas, la altura de los módulos, el pitch, la inclinación, el sombreado y las características bifaciales del módulo.
NREL ha desarrollado conjuntos de datos específicos de albedo para facilitar la planificación y modelización de sistemas fotovoltaicos bifaciales. Estos conjuntos incluyen datos temporales y valores agregados de diferentes emplazamientos y tipos de superficie. Además, herramientas de modelización como bifacial_radiance, desarrollada por NREL, permiten analizar la irradiancia posterior de los módulos teniendo en cuenta variables como el albedo, la inclinación, la separación entre filas, la altura de los módulos y el sombreado.
¿Cómo influye el albedo en el rendimiento fotovoltaico?
Un mayor albedo puede aumentar la irradiancia que recibe la cara posterior de un módulo bifacial y, en determinadas condiciones, mejorar la producción energética de la instalación. Sin embargo, el incremento de generación no depende exclusivamente del valor de albedo.
La ganancia bifacial está condicionada por la combinación entre las características del módulo, la geometría de la instalación y las condiciones de la superficie. La altura de los módulos, la distancia entre filas, el ángulo de inclinación, el seguimiento solar y las sombras determinan qué cantidad de radiación reflejada puede llegar efectivamente a la cara posterior. Por este motivo, aumentar el albedo de una superficie no significa automáticamente que la producción aumente en la misma proporción. El efecto debe analizarse mediante modelos de irradiancia y producción que representen las características concretas del proyecto.
En sus escenarios tecnológicos para plantas fotovoltaicas utility-scale, se contempla precisamente mejoras del albedo como uno de los factores que pueden contribuir a incrementar el factor de capacidad de una instalación, especialmente cuando se combina con una mayor utilización de módulos bifaciales. La importancia del albedo en el diseño de sistemas bifaciales también queda reflejada en la normativa técnica. La IEC 62548-1:2023+AMD1:2025 incorpora requisitos relacionados con el diseño de arrays fotovoltaicos y contempla aspectos específicos para sistemas que utilizan módulos bifaciales.