Sistemas fotovoltaicos bifaciales verticales frente a sistemas fotovoltaicos inclinados: ¿Cuál ofrece realmente un mejor rendimiento?

La mayoría de las instalaciones solares se inclinan hacia el sur y buscan alcanzar su máxima producción al mediodía. Pero un creciente conjunto de investigaciones revisadas por pares muestra que paneles bifaciales verticales — montado en posición vertical, orientado hacia el este y el oeste — superan a los sistemas inclinados tradicionales. en condiciones específicas e importantes. Esto es lo que muestran los datos y cuándo tiene sentido cada enfoque.

Primero, ¿qué estamos comparando?

Los paneles solares tradicionales se montan en ángulo, generalmente orientados hacia el sur en el hemisferio norte, para capturar la mayor cantidad posible de luz solar directa alrededor del mediodía. Esto se conoce como sistema monofacial inclinado, y ha sido el estándar de la industria durante décadas.

A sistema bifacial vertical Adopta un enfoque completamente diferente. Los paneles se mantienen en posición vertical —exactamente a 90 grados— y están orientados simultáneamente hacia el este y el oeste. Captan la luz de la mañana por un lado y la del atardecer por el otro. Gracias a su diseño bifacial, generan energía por ambas caras a la vez.^[1]

La comparación es importante porque estos dos tipos de sistemas no solo tienen un aspecto diferente. Producen energía en distintos momentos del día, responden de manera diferente a las condiciones climáticas y se adaptan a entornos fundamentalmente distintos.

Lo que realmente muestra la investigación

En 2023, los investigadores Ghadeer Badran y Mahmoud Dhimish al Universidad de York realizó el primer estudio empírico de un año completo de un sistema bifacial vertical comercial en un clima británico, publicado en Informes científicos en agosto de 2024.^[2] Se monitorizaron tres sistemas simultáneamente en la misma azotea desde febrero de 2023 hasta enero de 2024:

Frente al sistema inclinado, la configuración bifacial vertical ofreció un rendimiento notablemente superior en todas las estaciones y periodos de tiempo analizados.^[2]

En un día de alto rendimiento en mayo, el sistema bifacial vertical produjo 4,92 kWh — aproximadamente 25,38% más que el sistema inclinado a lo largo de ese único día.^[3] La modelización mediante dinámica de fluidos computacional (CFD) confirmó fuerzas de sustentación insignificantes a 27,2 m/s (~98 km/h).^[2]

Por qué la tecnología bifacial vertical funciona mejor en latitudes altas

🌅 El problema del ángulo del sol

El Reino Unido se encuentra entre latitud 50°N y 60°N. En invierno, el sol sale bajo, a menudo a tan solo 10-20 grados sobre el horizonte. Un panel solar inclinado orientado al sur está diseñado para captar la luz del mediodía, pero en los inviernos británicos, esta luz es débil. Un panel vertical orientado de este a oeste está geométricamente mejor alineado para captar la luz del sol de la mañana y de la tarde, que incide desde un ángulo bajo. Por eso, la ventaja invernal representa la mayor ganancia estacional según los datos.^[2]

☁️ La luz difusa es la norma en el Reino Unido.

El Reino Unido promedia solo alrededor de De 1.000 a 1.200 horas de sol al año..^[4] Predominan las condiciones nubladas y difusas. En esas condiciones, el estudio de la Universidad de York encontró que los sistemas bifaciales verticales se mantenían aproximadamente 60% de potencia máxima, mientras que los paneles solares convencionales cayeron a alrededor de 35%.^[2]

⚡ La ventaja de la red de doble pico

Los paneles inclinados tradicionales producen un pico de energía al mediodía solar, cuando la red tiene abundante suministro y los precios suelen ser más bajos. Los sistemas bifaciales verticales este-oeste producen dos picosUno por la mañana (de 5:30 a 9:00) y otro por la tarde (de 17:00 a 20:30). Estos horarios coinciden con la demanda doméstica de calefacción, cocina y carga de vehículos eléctricos.^[5]

Investigación de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Leipzig (HTWK Leipzig) Se confirmó que este cambio en el perfil de generación reduce la necesidad de centrales eléctricas de gas de respaldo y disminuye la capacidad de almacenamiento de electricidad requerida, según la modelización del sistema energético para la red eléctrica alemana de 2030.^[5]

💡 Punto económico clave: Un análisis realizado en el Reino Unido estimó ahorros anuales adicionales de aproximadamente 1221 libras esterlinas por cada 1500 kWh de consumo base., utilizando una tarifa de 0,28 GBP/kWh —determinada principalmente por la alineación del sistema vertical con los períodos de generación de mayor valor de la mañana y la tarde.^[6]

Donde la energía fotovoltaica bifacial vertical ofrece el mayor valor.

🏭 Escenario 1: Azoteas comerciales en latitudes altas

El Reino Unido, Irlanda, Noruega y Escocia constituyen los mercados más fuertes. Los bajos ángulos de incidencia del sol en invierno y las frecuentes nubes favorecen la geometría bifacial vertical. Techos de grava blanca o membrana blanca La colocación de paneles solares debajo maximiza la reflectancia en la parte posterior y amplifica la ganancia bifacial.^[3]

🌿 Escenario 2: Techos planos con requisitos de techo verde

Los paneles verticales tipo larguero no bloquean la lluvia ni la vegetación. Sobre la primera instalación comercial de Easy Solar en EE. UU. — 100 kW, Queens, Nueva York, abril de 2026 — se cambió de un diseño inclinado a uno vertical para cumplir con las prioridades del Departamento de Protección Ambiental de la ciudad de Nueva York en cuanto al rendimiento de los techos verdes. Rendimiento anual esperado: aproximadamente 120.000 kWh.^[7]

🌾 Escenario 3: Sistemas agrovoltaicos

Las filas verticales de este a oeste permiten que los equipos agrícolas estándar pasen libremente entre los paneles. Estudio de la Universidad de Aarhus de 2025 (Nexo energético) se confirmó que los paneles bifaciales verticales generan electricidad sin reducir el rendimiento de los cultivos, y los paneles cubren solo ~10% de área de campo.^[8]

• Los rendimientos de trigo y pasto-trébol fueron comparable a los resultados en campo abierto
• Los paneles actúan como efectivos cortavientos, reduciendo la evaporación y protegiendo los cultivos
• 18–26% Se necesita menos terreno frente a operaciones solares y agrícolas separadas
• Compatible con cosechadoras estándar y tractores

❄️ Escenario 4: Climas fríos y propensos a la nieve

La nieve se desliza naturalmente sobre los paneles verticales, sin necesidad de paneles enterrados ni pérdida de producción invernal. Las investigaciones del NREL indican que los paneles bifaciales sobre superficies nevadas altamente reflectantes pueden aumentar la producción anual de energía. 11 a 27%.^[9] Los países nórdicos, Canadá y la Europa alpina son los que más se benefician.

🏗️ Escenario 5: Barreras acústicas y fachadas fotovoltaicas integradas en edificios

Los paneles bifaciales verticales funcionan simultáneamente como barreras acústicas y generadores de energía. Tarea 13 de IEA-PVPS Cabe destacar que los paneles bifaciales cercanos a los extremos de las matrices tipo barrera se benefician de una ganancia de borde adicional debido a la exposición sin obstrucciones de la cara posterior.^[10] Para las fachadas de los edificios, los documentos de investigación aproximadamente 25% mayor generación de energía anual en comparación con instalaciones monofaciales equivalentes.^[11]

Agrivoltaica: una mirada más de cerca

La agrivoltaica —que combina la generación de energía solar con la producción activa de alimentos— es una de las aplicaciones de más rápido crecimiento para la tecnología bifacial vertical. Las filas de paneles discurren paralelas a las hileras de cultivos, y la maquinaria agrícola estándar puede pasar entre ellas sin obstáculos.

El estudio de la Universidad de Aarhus descubrió que las mezclas de trigo y gramíneas-trébol cultivadas entre paneles verticales produjeron rendimientos comparables a los de los cultivos a cielo abierto. Aunque la configuración vertical genera aproximadamente 13% menos electricidad anual total que un sistema inclinado, Su perfil de generación se ajusta mejor a la demanda, con picos por la mañana y por la tarde.^[8]

El modelo de la revista IEEE Journal of Photovoltaics, que utiliza datos meteorológicos de Merced, Houston, Denver y Miami, encontró que un orientado al sur sistema bifacial vertical con un reflector de suelo logra 112 a 121% de la producción anual de un sistema monofacial estándar inclinado a 20°. Sin reflector, la producción se reduce a 82–94%.^[13]

El Universidad de Vermont está llevando a cabo un ensayo agrovoltaico bifacial vertical de 50 kW en su Centro de Investigación y Educación Hortícola en South Burlington, uno de los primeros estudios de campo a escala estadounidense de esta configuración para cultivos de hortalizas.^[14]

Costo inicial frente a rentabilidad a largo plazo

Estimaciones de costes basadas en el análisis complementario de un estudio de la Universidad de York. El coste típico de la energía solar comercial en el Reino Unido oscila entre 800 y 1200 libras esterlinas por kW.^[15]

Esa diferencia de costos se reduce cuando se tienen en cuenta tres factores:

1. Costos de mantenimiento reducidos — Los paneles verticales se autolimpian con la lluvia, resisten la suciedad y no requieren herrajes para ajustar la inclinación. Los costos a cinco años reportados son aproximadamente 301 TP3T menores que los de los paneles inclinados equivalentes.^[3]
2. Generación de mayor valor — La electricidad consumida por la mañana y por la noche tiene tarifas más altas según los precios por franjas horarias. Cada kWh puede valer más, no solo más kWh producidos.
3. Uso dual del suelo — En las aplicaciones de sistemas agrivoltaicos o techos verdes, la misma superficie genera simultáneamente valor agrícola y energético.

Cuando los sistemas sesgados siguen ganando

Los paneles bifaciales verticales no son la solución adecuada en todas partes. En estos casos, los sistemas inclinados tradicionales siguen siendo la mejor opción:

• 🌞 Regiones de baja latitud y alta irradiancia (sur de España, Oriente Medio y Norte de África, África subsahariana) — los seguidores de un solo eje o los conjuntos fijos inclinados ofrecen un rendimiento anual superior donde predomina la irradiancia directa normal al mediodía.^[17]
• 🏠 Techos inclinados orientados al sur — El tejado ya ofrece una orientación solar óptima; el montaje vertical requiere modificaciones estructurales y, por lo general, produce menos energía total.
• 💰 Proyectos residenciales con presupuesto limitado En las regiones más cálidas del Reino Unido, la prima de coste de ~33% es más difícil de recuperar sin tarifas por franjas horarias.
• 🌑 Sitios con bajo albedo del suelo — El suelo desnudo (albedo 0,15–0,25) es insuficiente para aprovechar plenamente la ganancia de la cara posterior bifacial.^[16]

Cómo evalúan las pruebas los organismos independientes

• 📋 Tarea 13 de IEA-PVPS Se identifican las configuraciones verticales este-oeste como "especialmente adecuadas para las tecnologías fotovoltaicas bifaciales", citando la coincidencia del perfil de carga, las bajas tasas de ensuciamiento y las ventajas de uso compartido del terreno.^[10]
• 📊 Revista IEEE de Energía Fotovoltaica Los modelos confirman que los sistemas bifaciales verticales orientados al sur con reflectores igualan o superan la producción de los sistemas monofaciales inclinados en múltiples climas de EE. UU. (112–121%).^[13]
• 🌾 Universidad de Aarhus (2025) Proporciona validación en condiciones reales de clima templado: sin pérdida de rendimiento de los cultivos y con un perfil de generación que se ajusta mejor a la demanda.^[8]
• 🔬 Modelado de HTWK Leipzig Confirma un potencial de reducción de CO₂ de hasta 10,2 millones de toneladas/año en Alemania gracias a la adopción generalizada de paneles bifaciales verticales.^[5]

Lo esencial para compradores B2B y diseñadores de sistemas

La energía fotovoltaica bifacial vertical no es una novedad de nicho. Es una estrategia de generación de energía genuinamente diferente — optimizadas para satisfacer la demanda en lugar de para alcanzar la máxima producción, para luz difusa en lugar de luz solar directa, y para su despliegue en terrenos de uso múltiple en lugar de en instalaciones de un solo propósito.

El caso más sólido se da cuando se superponen tres condiciones: a sitio de alta latitud (50°N y superior), a necesidad de generación matutina y vespertina, y un Superficie reflectante del suelo o del techo. Cuando los tres factores están presentes, los datos de rendimiento son convincentes y el argumento económico se sostiene.

Para empresas de energía solar, arquitectos y desarrolladores de proyectos que apuntan a la Reino Unido, Irlanda, Escandinavia, el norte de Europa o Canadá —y especialmente para proyectos agrovoltaicos, BIPV o de cubiertas planas comerciales urbanas— la tecnología bifacial vertical merece un lugar destacado en el debate sobre el diseño.

Referencias y notas

1. Los módulos solares bifaciales generan energía tanto en la superficie frontal como en la posterior de las celdas. En una orientación vertical este-oeste, la cara frontal capta la radiación solar de la mañana, mientras que la cara posterior capta simultáneamente la radiación solar de la tarde.
2. Badran, G., & Dhimish, M. (2024). “Estudio exhaustivo sobre la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos bifaciales verticales: un estudio de caso en el Reino Unido.” Informes científicos 14, 18380. DOI: 10.1038/s41598-024-68018-1. naturaleza.com | Base de datos de investigación de York
3. Revista pv (15 de abril de 2026). pv-magazine.com. Reducción del costo de mantenimiento a 5 años (~30%) a partir de datos suplementarios asociados con [2].
4. Horas de sol anuales en el Reino Unido: estadísticas climáticas de la Oficina Meteorológica del Reino Unido. metoffice.gov.uk
5. Reker, S. et al. (2022). “Integración de plantas de energía solar verticales en un futuro sistema energético alemán”.” Energía inteligente 7, 100069. HTWK Leipzig. DOI: 10.1016/j.segy.2022.100069. sciencedirect.com
6. Análisis económico del estudio de la Universidad de York [2] con modelización complementaria. La tarifa de 0,28 GBP/kWh y la base de 1500 kWh son ilustrativas. El ahorro real varía según la tarifa local y el albedo.
7. Over Easy Solar NYC (Queens, Willets Point), abril de 2026. Revista pv magazine USA. pv-magazine-usa.com
8. Victoria, M. et al. (2025). “Agrivoltaica vertical en un clima templado”.” Nexo energético 19, 100526. DOI: 10.1016/j.nexus.2025.100526. pure.au.dk
9. Investigación del NREL sobre el rendimiento de la nieve bifacial (2020). nrel.gov
10. IEA-PVPS Task 13 (2021). “Módulos y sistemas fotovoltaicos bifaciales”.” iea-pvps.org (PDF)
11. Ganancia de potencia anual de fachada bifacial ~25% frente a monofacial: Soria et al. (2015), citado en Li, Z. et al. (2021). Energía solar 227. DOI: 10.1016/j.solener.2021.07.082. sciencedirect.com
12. Riaz, MH et al. (2021). “La optimización de granjas fotovoltaicas bifaciales verticales para sistemas agrovoltaicos eficientes”.” Energía solar 230, 1004–1012. agrisolarclearinghouse.org
13. Reagan y Kurtz. “Comparación energética de paneles solares bifaciales verticales y monofaciales inclinados”.” Revista IEEE de Energía Fotovoltaica. Nota: 112–121% se refiere a orientado al sur Reflector vertical + de suelo, no este-oeste. PDF a través de AgriSolar Clearinghouse
14. Ensayo agrovoltaico de la Universidad de Vermont (NE SARE, Proyecto LNE22-454R). sitio.uvm.edu/agrivoltaica
15. Costes de la energía solar comercial en el Reino Unido: entre 800 y 1200 libras esterlinas por kW. nu.energía. La prima bifacial vertical de ~33% es una estimación del análisis complementario del estudio de la Universidad de York.
16. Valores de albedo del suelo: Marion, B. (2021). Energía solar 215, 321–327. DOI: 10.1016/j.solener.2020.12.067.
17. Rodríguez-Gallegos, CD et al. (2020). “Rendimiento tecnoeconómico global de sistemas fotovoltaicos bifaciales y de seguimiento”.” Joule 4(7), 1514-1541. DOI: 10.1016/j.joule.2020.05.005.