El cable fotovoltaico (PV) es un alambre conductor sencillo que se utiliza para conectar paneles fotovoltaicos en sistemas de generación de energía solar. Hay dos tipos de conductores utilizados en alambres PV – aluminio y cobre. A primera vista, el alambre PV de aluminio de menor costo parece ser la opción lógica para muchas aplicaciones solares. Sin embargo, una mirada más cercana revela varios factores que pueden inclinar los costos generales (y el rendimiento) a favor del cobre.
Los cables fotovoltaicos de aluminio y cobre tienen mucho en común. Ambos utilizan un aislamiento de polietileno reticulado (XLP) clasificado para 600V o 1000/2000V, y ambos son retardantes de llama, resistentes a la luz solar, al aceite y a la gasolina, y están clasificados para entierro directo.
Sin embargo, los dos alambres difieren en sus propiedades conductoras, ya que el aluminio es solo 61% tan conductor como el cobre. Como resultado, el alambre PV de aluminio debe ser de mayor calibre para proporcionar la misma ampacidad (corriente máxima que un conductor puede transportar sin exceder su clasificación de temperatura) que su contraparte de cobre.
Estas diferencias de tamaño y capacidad tienen varios impactos posteriores que pueden hacer que el alambre PV de cobre sea una opción más práctica y rentable. Estos impactos incluyen:
Usando más alambre. Cuando se utiliza alambre PV de aluminio, los contratistas necesitarán más cables o un calibre mayor para lograr la misma ampacidad que el cobre, lo que puede aumentar el costo relativo del aluminio. Más alambre también significa conductos, canaletas y terminales de caja más grandes (o más).
Escalabilidad. Los requisitos del proyecto cambian y los contratistas a menudo necesitan agregar cableado para soportar capacidad solar adicional. Debido a que el cobre es más eficiente con el espacio, ampliar la planta con cobre requiere menos infraestructura (conductos, etc.) que con alambre PV de aluminio.
Mayores costos laborales. Contener los costos laborales es una máxima prioridad para los EPC y los contratistas. Y no hay forma de evitarlo – usar alambres PV de aluminio puede significar tender más cables e instalar más infraestructura de soporte. Dependiendo de las especificaciones del proyecto, los ahorros logrados mediante el uso de alambre de aluminio de menor costo pueden desaparecer rápidamente si se tienen en cuenta los costos laborales adicionales.
Almacenamiento y seguridad. Cuando se trata de lugares de trabajo y robos, lo que es fuera de la vista está fuera de la mente. Los grandes carretes de cable de aluminio son muy visibles para los ladrones y ocupan más espacio de almacenamiento valioso que los carretes de cobre.
Los beneficios del alambre PV de cobre no están todos relacionados con su tamaño y ventajas de ampacidad. También hay otras consideraciones:
Posibles problemas de conexión a tierra. Una conexión a tierra adecuada requiere que el conductor (en este caso, el alambre PV) y las terminales de conexión a tierra sean del mismo tipo de metal. La mayoría de las terminales de conexión a tierra están hechas de cobre, por lo que el uso de alambres PV de aluminio puede generar el gasto adicional de actualizar las terminales de conexión a tierra. Si esta modernización implica soldar, el costo puede ser aún mayor – el aluminio es mucho más difícil de soldar que el cobre.
Disponibilidad y plazos de entrega. La mayoría de los alambres PV de aluminio se fabrican offshore. Esto puede crear importantes desafíos en la cadena de suministro, especialmente en el entorno actual. El alambre PV de cobre, por el contrario, está ampliamente disponible a través de proveedores nacionales y es menos propenso a sufrir costosos retrasos en la entrega.
‘Compre americano’. El proyecto de ley de infraestructuras de 1.2 billones de dólares firmado recientemente incorpora un ambicioso plan para la energía solar. Los proveedores deben esperar que ‘Hecho en América’ sea un criterio de selección importante para muchos proyectos. Especificar alambres PV de cobre de producción nacional en lugar de aluminio importado puede brindar a los postores una ventaja competitiva.
Si bien el alambre PV de cobre ofrece muchas ventajas, el aluminio no está exento de beneficios. El alambre de aluminio es más liviano y manejable que el cobre y puede ser más fácil de instalar, especialmente para recorridos de larga distancia. El aluminio tiene un valor de chatarra mucho menor que el cobre, lo que lo hace menos atractivo para los ladrones. Finalmente, en algunas configuraciones, los ‘costos cargados’ del alambre PV de aluminio (incluyendo la infraestructura y la mano de obra) pueden ser menores que los del cobre.
Como siempre, los ingenieros de diseño determinarán el mejor alambre PV para cada proyecto específico. Sin embargo, cuando se consideran todos los factores, el cobre suele ser la opción preferida.
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