Introducción: Una nueva era de eficiencia en la generación de energía solar

A medida que la transición energética mundial se acelera, las granjas solares de alta eficiencia están estableciendo nuevos hitos en escala, tecnología y sofisticación operativa. En 2024, el sector ha registrado logros destacados: desde enormes plantas híbridas que combinan la energía solar concentrada (CSP) con la fotovoltaica, hasta instalaciones a escala de red que superan los límites de la eficiencia de los módulos y de la tecnología de seguimiento. Este informe destaca los principales avances en las granjas solares de alta eficiencia desde principios de 2024, mostrando cómo la innovación tecnológica está reduciendo los costos, aumentando la producción y ampliando los horizontes del despliegue de la energía solar.

Parte uno: Hitos a escala de servicios públicos – Proyectos récord en todo el mundo

1.1 La planta Akesai Huidong de China: la mayor instalación híbrida de energía termosolar y fotovoltaica del mundo (750 MW)

En diciembre de 2024, SDIC Gansu New Energy puso en servicio la planta termosolar‑fotovoltaica Akesai Huidong, de 750 MW, en Jiuquan, provincia de Gansu, la mayor instalación solar híbrida de China, que combina tecnologías de energía solar concentrada y fotovoltaica.

Especificaciones clave:

El diseño híbrido innovador de la instalación supera los desafíos de intermitencia propios de las plantas fotovoltaicas puras. Durante las horas diurnas, los paneles fotovoltaicos generan electricidad, mientras que el sistema de energía solar concentrada almacena la energía solar en sales fundidas para su liberación nocturna, garantizando una producción eléctrica estable durante todo el día.

1.2 Campos Daneses, Texas: el gigante de escala utility de 720 MW de TotalEnergies

En septiembre de 2024, TotalEnergies puso en operación el proyecto solar Danish Fields en Texas, una instalación de 720 MWp que comprende 1,4 millones de paneles fotovoltaicos montados sobre suelo, distribuidos en casi 5.000 acres.

Especificaciones clave:

Este proyecto, integrado en una cartera solar de 2,2 GW adquirida por TotalEnergies a Sunchase Power en 2021, suministra electricidad limpia a grandes empresas industriales, entre ellas el fabricante de materiales de construcción Saint-Gobain, y contribuye a la descarbonización de las propias instalaciones industriales de TotalEnergies en la región de la Costa del Golfo de Estados Unidos.

1.3 Energía solar en la carretera Sunlight de Luisiana: hito de 50 MW para el Estado del Bayou

En diciembre de 2024, Entergy Louisiana y D. E. Shaw Renewable Investments (DESRI) anunciaron el inicio de las operaciones comerciales en la planta solar Sunlight Road, ubicada en el condado de Washington, Luisiana; se trata de una instalación de 50 MW que se prevé generará suficiente electricidad para abastecer a aproximadamente 11.500 hogares.

Características principales:

Módulos: Más de 100,000 módulos de Canadian Solar

Rastreadores: Seguidores de un solo eje de Nevados con articulaciones adaptativas

Inversores: Sungrow

PPA: Acuerdo de 20 años con Entergy Louisiana

Ahorros del cliente: Estimado en 22 millones de dólares durante la vigencia del PPA

Cabe destacar que la instalación utiliza rastreadores de seguimiento del terreno de Nevados, lo que elimina la necesidad de realizar movimientos de tierra. Este enfoque preserva la capa superficial del suelo, mantiene la salud del suelo mediante el crecimiento de pastos nativos y previene la escorrentía durante y después de la construcción.

1.4 Proyecto fotovoltaico de Orinda, California: Instalación de la agencia de agua de 4,6 MW

En mayo de 2024, TotalEnergies y el Distrito Municipal de Servicios Públicos del Este de la Bahía (EBMUD) inauguraron el Proyecto de Energía Solar Fotovoltaica de Orinda, la mayor instalación solar de EBMUD.

Puntos destacados del proyecto:

Capacidad: 4,6 MW

Paneles: Más de 12.000 módulos de alta eficiencia sobre seguidores de un solo eje

Generación anual: Aproximadamente 10 millones de kWh

Compensación del costo de la energía: El 10 % de los costos energéticos actuales de EBMUD

Objetivo de neutralidad de carbono:  2030

El proyecto está interconectado dentro del Programa de Transferencia de Créditos por Generación Propia de Energía Renovable (RES‑BCT) de PG&E, lo que permite que la electricidad generada compense el consumo en hasta 50 cuentas eléctricas de EBMUD.

Parte II: Avances tecnológicos – Récords de eficiencia y optimización del rendimiento

2.1 El “Salto de eficiencia” de 2024: avances en TOPCon, HJT y perovskita

El año 2024 ha sido calificado como el “año de la explosión de la eficiencia” en la tecnología solar, con células basadas en silicio superando la eficiencia del 27 % y células tandem de perovskita‑silicio alcanzando el 34,6 %.

Hitos clave de eficiencia:

El paso de las tecnologías PERC a las de tipo n (TOPCon, HJT, IBC) representa una transición fundamental en el sector. Los resultados de las pruebas de campo de SPIC en 2024, realizadas en la plataforma de Daqing, mostraron que los módulos IBC y TOPCon superaron a los módulos de referencia PERC en un 4,77 % y un 4,37 %, respectivamente, en rendimiento energético por unidad de superficie.

2.2 Rastreo del rendimiento del sistema: Optimización basada en datos

El ensayo de campo de tres años del SPIC (2022-2024) sobre el desempeño de las estructuras de montaje en la Plataforma Nacional de Ensayos de Campo de Fotovoltaica y Almacenamiento de Energía de Daqing aporta datos cruciales para optimizar la eficiencia de las plantas solares.

Aumento promedio del rendimiento frente a una inclinación fija de 45°:

2.3 Mejora de la eficiencia del CPV mediante el almacenamiento de energía en aire líquido

Un estudio pionero publicado en Energía solar (Septiembre de 2024) demostró que la integración de sistemas fotovoltaicos concentrados (CPVS) con el almacenamiento de energía por aire líquido (LAES) puede aumentar de manera significativa la eficiencia de generación.

Conclusiones clave:

Aumento de la eficiencia de los módulos fotovoltaicos: 24,41% mediante el mantenimiento óptimo de la temperatura

Aumento global de la potencia nominal de salida: 2,03%

Aumento anual de los ingresos: 56,59 % para un CPVS de 50 MW

El sistema aprovecha el exceso de capacidad de enfriamiento del ciclo de licuefacción del LAES para mantener las células CPV a temperaturas de operación óptimas, abordando el desafío crucial de la degradación del rendimiento a altas temperaturas.

Parte Tres: Aplicaciones emergentes – Agrovoltaica, energía fotovoltaica marina e instalaciones especializadas

3.1 Parque Solar de Alhendín, España: Innovación en agri-PV con BayWa r.e.

En mayo de 2024, BayWa r.e. anunció el inicio de las operaciones agrícolas en el parque solar de Alhendín, de 54 MWp, ubicado en Granada, España, la primera instalación de Agri-PV de la empresa en el país.

Puntos destacados del proyecto:

Capacidad: 54 MWp (más de 85.000 paneles solares)

Generación anual: 96,8 GWh (equivalente a 24.700 hogares)

Tecnologías: Sistemas fijos, de seguimiento y Agri-PV

Zona agrícola: Aproximadamente el 10 % del parque está diseñado para el paso de maquinaria agrícola.

Cultivos: Cultivos de heno y forrajeros que no requieren productos químicos

Socio de PPA: Grupo VELUX

El proyecto incorpora medidas integrales en materia de biodiversidad y aspectos sociales, entre las que se incluyen:

Pantallas de vegetación y plantaciones perimetrales para refugios de vida silvestre

Torres de anidación para cernícalos primilla

Refugios de vida silvestre, recolección de agua de lluvia y tanques de agua potable

Trampas fotográficas y programas de monitoreo de aves

Excursiones escolares y programas educativos comunitarios

3.2 Proyecto offshore de Yantai Zhaoyuan: el primer parque solar marino de 400 MW de China

En agosto de 2024, Grand Sunergy puso en marcha el proyecto fotovoltaico offshore de Yantai Zhaoyuan en la bahía de Laizhou, el primer parque solar marino de gran escala de China.

Especificaciones clave:

Capacidad del aire acondicionado:  400 MW

Capacidad de DC: 539,3 MWp

Ubicación: Bahía de Laizhou, provincia de Shandong

Módulos: Serie Seapower HJT (heterounión) con células de 210 mm

Características de tecnología de grado marino:

Recubrimiento de doble vidrio para una mayor durabilidad

Películas de encapsulación resistentes a los rayos UV

Sistema de sellado perimetral de caucho butílico para prevenir la penetración de agua

Alta resistencia a la humedad, a la corrosión por sal y a la radiación UV

Este proyecto demuestra la viabilidad técnica de las instalaciones fotovoltaicas en entornos marinos adversos y abre nuevas perspectivas para el desarrollo solar costero.

Parte Cuarta: Tendencias del sector – Qué impulsa las granjas solares de alta eficiencia en 2024

Perspectivas: El futuro de las granjas solares de alta eficiencia

A medida que 2024 llega a su fin, varias tendencias clave están dando forma al futuro de las granjas solares de alta eficiencia:

1. Convergencia tecnológica – La integración de la energía solar concentrada con la fotovoltaica, tal como se ha demostrado en Akesai Huidong, apunta a soluciones híbridas que combinan la rentabilidad de la fotovoltaica con la capacidad de gestión de la generación del almacenamiento térmico.

2. Aceleración de la eficiencia – La rápida adopción de las tecnologías de tipo n TOPCon y HJT, junto con los avances en las celdas tandem de perovskita‑silicio, seguirá elevando la eficiencia de los módulos por encima del 27 % en la producción comercial.

3. Optimización del uso del suelo – La agrivoltáica, las instalaciones offshore y los seguidores solares que siguen el relieve del terreno están ampliando el mercado potencial de las granjas solares, al tiempo que minimizan el impacto ambiental.

4. Almacenamiento avanzado de energía – La combinación de parques solares con soluciones innovadoras de almacenamiento, como el sistema LAES para sistemas CPV, mejorará la integración en la red y los rendimientos económicos.

5. Madurez de los datos de rendimiento – Las plataformas de pruebas de campo a largo plazo, como la instalación de Daqing de SPIC, están proporcionando los datos necesarios para optimizar la selección de tecnologías y el diseño de sistemas.

En pocas palabras

Desde la planta híbrida de energía termosolar‑fotovoltaica de 750 MW de China en Gansu hasta los campos daneses de TotalEnergies, con una capacidad de 720 MW en Texas; desde la innovación en agri‑PV de BayWa r.e. en España hasta el hito offshore de Grand Sunergy en la bahía de Laizhou, el primer año de 2024 ha demostrado que las granjas solares de alta eficiencia no solo están aumentando su escala, sino también diversificándose, integrándose y superando los límites de lo que la tecnología solar puede lograr.