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La energía solar desempeña un papel clave en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, pero la producción de módulos solares también requiere energía y materias primas. El procesamiento de silicio, la producción de vidrio, la fabricación de aluminio, entre otros, contribuyen a su huella de carbono. La creciente cuota de la energía solar a nivel mundial y la creciente presión sobre las empresas para reducir su huella de carbono hacen que el impacto ambiental de los módulos solares sea más importante que nunca.
Una mayor eficiencia significa que los módulos solares pueden generar más electricidad a partir de la misma área. También permite a los fabricantes usar menos material para lograr una determinada potencia. Ambos factores pueden ayudar a reducir la huella de carbono de la electricidad solar, aunque la energía y los recursos necesarios para fabricar los módulos también son relevantes.
Declaraciones Ambientales de Producto revelan la huella de carbono de los módulos solares
Las Declaraciones Ambientales de Producto (EPD, por sus siglas en inglés) proporcionan información verificada independientemente sobre el impacto ambiental de un producto. Evalúan las emisiones asociadas con materias primas, fabricación, transporte y tratamiento al final de su vida útil. Esto permite evaluar la huella de carbono de los módulos solares utilizando métodos estandarizados.
Según la EPD verificada independientemente por LONGi, la producción de un módulo de contacto posterior de 665 Wp genera aproximadamente 214 kg de emisiones de CO₂e. La cifra aumenta a 236 kg de CO₂e al incluir el transporte, el tratamiento al final de su vida útil y otras etapas del ciclo de vida. Por lo tanto, la fabricación y las materias primas representan aproximadamente el 90% de la huella de carbono total del módulo.
La EPD también muestra el origen de estas emisiones. La producción de células solares representa el 59.3% de las emisiones de gases de efecto invernadero en la etapa de producto, seguida por el vidrio con un 15.8% y los marcos de aluminio con un 14.6%. El módulo pesa aproximadamente 33.2 kg, siendo el vidrio casi el 81% de su peso. Las células solares, en comparación, pesan menos de 0.8 kg pero representan la mayor parte de las emisiones de fabricación.
Estas cifras ilustran por qué tanto el consumo de material como la energía requerida para fabricar componentes individuales son importantes al evaluar los beneficios ambientales de una mayor eficiencia del módulo.
Los módulos de mayor eficiencia requieren menos material para la misma potencia
La eficiencia, expresada en porcentaje, describe cuánta luz solar que llega a un módulo solar se convierte en electricidad. La potencia nominal nos indica cuánta energía puede producir el módulo en condiciones de prueba estándar. Cuanto mayor es la eficiencia, menor es la superficie que necesita un módulo para alcanzar una determinada potencia.
La diferencia se hace evidente al comparar dos módulos con la misma potencia nominal. Un módulo de 500 Wp con un 20% de eficiencia necesita aproximadamente 2.5 m² de superficie para generar su potencia nominal en condiciones de prueba estándar. Si la eficiencia aumenta al 25%, el módulo puede entregar los mismos 500 Wp utilizando solo 2.0 m². En otras palabras, los fabricantes pueden lograr la misma potencia con un módulo un 20% más pequeño. Esto es importante porque un módulo más pequeño generalmente necesita menos vidrio, aluminio y otros materiales.
Para una instalación solar más grande con una capacidad de 100 kWp, esta diferencia se suma. Dado que ambos tipos de módulos entregan 500 Wp, la instalación requeriría 200 módulos independientemente de su eficiencia. Lo que cambia es el área total necesaria. Los módulos con un 20% de eficiencia cubrirían aproximadamente 500 m², mientras que los módulos con un 25% de eficiencia necesitarían solo 400 m². Esto ahorra 100 m² de superficie de módulo sin reducir la capacidad instalada.
La reducción del 20% en la superficie del módulo también crea oportunidades para ahorrar materiales durante la fabricación. Los módulos más pequeños pueden requerir menos vidrio, aluminio y material de encapsulación, lo que puede reducir los costos de producción y las emisiones de carbono asociadas. Sin embargo, los ahorros reales dependen de la construcción del módulo y los requisitos de fabricación de sus células solares.
Una mayor generación de electricidad a lo largo de la vida útil reduce las emisiones de carbono por kWh
El beneficio ambiental de una mayor eficiencia también depende de la electricidad que un módulo genera a lo largo de su vida operativa. La huella de carbono por kilovatio-hora del ciclo de vida de un módulo muestra cuánto CO₂ se emite por cada kilovatio-hora de electricidad que produce durante su vida útil.
En julio de 2025, el Centro Común de Investigación (JRC) de la Comisión Europea propuso un método común para medir la huella de carbono de los módulos solares. El método tiene en cuenta las emisiones durante la fabricación y otras etapas de la vida de un módulo, así como la electricidad que genera con el tiempo. El JRC estima que la huella de carbono de la electricidad solar oscila entre 10.8 y 44 g CO₂eq/kWh, dependiendo de cómo se fabrican los módulos y de cuánta electricidad producen durante su vida útil.
Los módulos de mayor eficiencia pueden producir más electricidad a partir de la misma superficie. Esto puede reducir su huella de carbono por kilovatio-hora, siempre que la electricidad adicional compense cualquier emisión adicional durante la producción.
Un ejemplo ilustrativo simple muestra la diferencia. Dos módulos solares del mismo tamaño tienen cada uno una huella de carbono total de ciclo de vida de 240 kg CO₂e. El primero produce 15.000 kWh de electricidad durante su vida útil, lo que resulta en 16.0 g CO₂e por kWh. El segundo produce 16.500 kWh, reduciendo su huella de carbono a aproximadamente 14.5 g CO₂e por kWh. El segundo módulo genera un 10% más de electricidad durante su vida útil y tiene una huella de carbono por kilovatio-hora aproximadamente un 9% menor.
El rendimiento a lo largo de la vida útil influye en el beneficio ambiental
Aunque es un indicador muy bueno, la eficiencia nominal de un módulo por sí sola no determina cuánta electricidad producirá durante varias décadas. La tecnología solar utilizada, la luz solar local, las temperaturas de funcionamiento y la degradación influyen en la producción a lo largo de la vida útil.
La tecnología de contacto posterior de LONGi está diseñada para mejorar la generación de electricidad en diferentes condiciones de funcionamiento. Al colocar los contactos eléctricos en la parte trasera de las células solares, el diseño elimina el sombreado metálico en la parte frontal y permite que más luz solar llegue a la superficie activa de la célula. Además, la nueva arquitectura 0BB (busbar cero) en todos los módulos de contacto posterior HPBC 2.0 apoya aún más la recolección eficiente de corriente.
El sombreado parcial también puede reducir la generación de electricidad. Los módulos HPBC 2.0 de LONGi utilizan la tecnología Shading Optimizer para limitar las pérdidas de potencia cuando partes de un módulo están sombreadas. En pruebas comparativas realizadas por CPVT, el Hi-MO X10 registró una pérdida de potencia del 10.2%, en comparación con el 36.5% del módulo de referencia TOPCon en las condiciones de sombreado probadas.
Otro factor importante es la degradación, que describe cuánto disminuye gradualmente la potencia de un módulo a medida que envejece. Los módulos de contacto posterior de LONGi cubiertos por la EPD cuentan con una garantía de rendimiento de potencia de 30 años. Especifica una pérdida máxima en el primer año del 1% y una degradación anual posterior no superior al 0.35%. A los 30 años, la potencia retenida garantizada es del 88.85% de la potencia nominal original.
En conjunto, estas características pueden ayudar a mantener una alta generación de electricidad durante la vida útil del módulo. También respaldan su rendimiento ambiental, ya que una mayor producción de electricidad a lo largo de la vida útil puede reducir la huella de carbono por kilovatio-hora.
El rendimiento ambiental de los módulos solares será cada vez más importante a medida que la energía solar se expanda a nivel mundial. Una mayor eficiencia puede ayudar a los fabricantes a utilizar los recursos de manera más efectiva y mejorar el balance de carbono de la electricidad solar. El continuo desarrollo de LONGi en la tecnología de contacto posterior demuestra el papel que la innovación en módulos puede desempeñar en la reducción del impacto ambiental de la energía solar a lo largo de su vida útil.
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