ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
¿QUÉ ES LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA?
La energía solar fotovoltaica consiste en el aprovechamiento de la energía del sol para producir electricidad, ya sea para consumo domestico o para su inyección a red.
Es una fuente de energía gratuita e inagotable, respetuosa con el medio ambiente y que nos permite un ahorro económico ya que reduciríamos gasto en nuestra factura de la luz.
En una instalación de energía solar fotovoltaica, la energía que llega a nosotros de los rayos solares es transformada en electricidad por las células fotovoltaicas, que son dispositivos formados por metales sensibles a la luz que desprenden electrones cuando los fotones inciden sobre ellos. Convierten energía luminosa en energía eléctrica.
Esta energía eléctrica es almacenada para su uso en baterías y consumirla en los dispositivos domésticos (luz, televisión, electrodomésticos), o inyectada a la red de distribución eléctrica.
¿CÓMO FUNCIONA LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA?
El panel fotovoltaico está compuesto por una cantidad determinada de células fotovoltaicas cuyo número dependerá del voltaje requerido. Estas células son las encargadas de transformar la energía solar en electricidad y están cubiertas por un vidrio transparente que deja pasar la radiación solar y que ayuda a minimizar las pérdidas de calor.
La energía generada por las células fotovoltaicas es almacenada en baterías eléctricas para su posterior consumo en la vivienda, en el caso de instalaciones aisladas, o inyectada a la red eléctrica para el caso de instalaciones de inyección a red.
Aplicaciones
Existen fundamentalmente dos tipos de aplicaciones de la energía solar fotovoltaica, las instalaciones aisladas de la red eléctrica y las instalaciones de inyección a red.
Instalación aislada
Este tipo de instalaciones se suele aplicar para dar suministro eléctrico a casas que no se encuentran cercanas a la red de suministro, o que se pretenda una autonomía de la red eléctrica.
Para este tipo de instalaciones es aconsejable utilizar electrodomésticos de alta eficiencia energética, luminarias de bajo consumo etc, que nos permitan una reducción en la inversión de módulos fotovoltaicos y baterías para la acumulación de la energía.
La instalación se compone de:
Módulo fotovoltaico
Conjunto de paneles fotovoltaicos que captan energía luminosa y la transforman en corriente continua a baja tensión.
Acumulador (Baterías)
Almacena la energía producida por el generador. Una vez almacenada existen dos opciones:
- Sacar una línea de éste para la instalación (utilizar lámpara y elementos de consumo eléctrico).
- Transformar a través de un inversor la corriente continua en corriente alterna.
Regulador de carga
Su función es evitar sobrecargas o descargas excesivas al acumulador, puesto que los daños podrían ser irreversibles. Debe asegurar que el sistema trabaje siempre en el punto de máxima eficacia.
Instalación de conexión a red
La instalación fotovoltaica de conexión a red responde a una instalación más sencilla, ya que no es para consumo, sino para su venta a la compañía suministradora.
La instalación se compone de:
Módulo fotovoltaico
conjunto de paneles fotovoltaicos que captan energía luminosa y la transforman en corriente continúa a baja tensión.
Inversor
Se encarga de transformar la corriente continua producida por el campo fotovoltaico en corriente alterna, para su inyección a la red.
Contador de energía
Lleva un registro de la energía inyectada a red.
VENTAJAS DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Ventajas económicas
- Se utiliza en lugar de bajo consumo y en casas ubicadas en parajes rurales donde no llega la red eléctrica general
- Venta de excedentes de electricidad a una compañía eléctrica
- Produce energía de manera local, lo que reduce la necesidad de líneas de transmisión de alto voltaje, en donde se pierde mucha energía
- Es confiable a largo plazo. Sin partes móviles, los sistemas fotovoltaicos fijos duran más que otras fuentes de energía
- Su instalación es simple
- Requiere poco mantenimiento
- No consume combustibles
- Es inagotable
Ventajas para las personas
- No genera residuos
- No produce ruidos
Ventajas medioambientales
- No produce emisiones de CO2 ni de otros gases contaminantes a la atmósfera
Ventajas arquitectónicas
- La integración en la arquitectura dotan a estas instalaciones de un valor estético añadido
APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Entre las aplicaciones destacables conviene destacar:
- Conexión a red: Quizás sea esta la mayor y más popular aplicación de la energía fotovoltaica. La generación de la electricidad producida por nuestros paneles solares se vuelca directamente a la red eléctrica para consumirla. A cambio y tras un proceso de autorización y contratación, el productor de esta energía puede venderla al distribuidor de la zona.
- Aislada: Esta aplicación solo es rentable siempre que la vivienda no tenga posibilidad de la conexión a red. Nos permitirá tener electricidad acumulada en baterías para su uso posterior. Muy importante el ajuste de las necesidades de uso del cliente para un correcto estudio y dimensionado.
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¿FAQ (RESPUESTA A LAS PREGUNTAS MÁS FRECUENTES)?
¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica consiste en el aprovechamiento de la energía del sol para producir electricidad, ya sea para consumo domestico o para su inyección a red.
Esta energía es limpia y no produce emisiones de efecto invernadero por lo que no favorece el cambio climático y por tanto el calentamiento global de la Tierra.
¿Qué aplicaciones tiene la energía solar fotovoltaica?
Prácticamente cualquier aplicación que necesite electricidad para funcionar se puede alimentar con un sistema fotovoltaico adecuadamente dimensionado.
Las aplicaciones más comunes son:
Suministro eléctrico a casas aisladas, donde no es posible o rentable hacer un enganche a la red suministradora.
Producción energía eléctrica para su venta a la compañía suministradora, de esta forma, se produce un beneficio económico a favor del particular o empresa debido a que el precio de venta de la electricidad generada es sustancialmente superior al precio de compra a la compañía.
¿Qué ventajas supone tener una instalación de aprovechamiento de la energía solar?
Independencia energética para el caso de instalaciones aisladas y una reducción en la factura eléctrica para instalaciones de inyección a la red.
¿Qué impacto ambiental tiene la energía solar?
Es una energía limpia, ayudando en la reducción de emisión de gases de efecto invernadero.
¿Con estos sistemas no necesito ningún otro adicional tal como red eléctrica convencional?
Exceptuando el caso de instalaciones aisladas, que dispongan de electrodomésticos catalogados de alta eficiencia, es necesario una fuente de energía adicional.
¿En cuánto tiempo se amortiza?
Hay distintos factores que determinan el periodo de amortización de una instalación: el correcto cálculo de las necesidades, la optimización del sistema, una adecuada instalación y calidad de materiales, las subvenciones públicas obtenidas y, principalmente, su uso.
No obstante, para dar una idea lasinstalaciones fotovoltaicas quedan amortizadas a partir de los 7-9 años.
¿Cuál es la vida útil de un panel solar fotovoltaico?
El periodo de vida está estimado en torno a los 30 años. Cabe destacar que si una de las células falla, esto no afecta al funcionamiento de las demás, y la intensidad y voltaje producidos pueden ser fácilmente ajustados añadiendo o suprimiendo células.
¿Pueden romperse fácilmente los módulos solares?
Los paneles van protegidos en su cara exterior con vidrio templado, que permite aguantar condiciones meteorológicas muy duras tales como el hielo, la abrasión, cambios bruscos de temperatura, o los impactos producidos por el granizo por lo que son muy resistentes a las inclemencias atmosféricas.
¿Existen ayudas o subvenciones?
Existen subvenciones cuya cuantía dependerá de la convocatoria y de la comunidad autónoma donde se aplique.
¿Hay que revisarlo? ¿Quién lo mantiene?
Este tipo de instalaciones requieren un mantenimiento mínimo.
¿Pueden funcionar los paneles fotovoltaicos en días nublados?
Los paneles fotovoltaicos generan electricidad incluso en días nublados, aunque su rendimiento disminuye. La producción de energía eléctrica varía linealmente a la luz que incide sobre el panel; un día totalmente nublado equivale aproximadamente a un 10 % de la intensidad total del sol, y el rendimiento del panel disminuye proporcionalmente a este valor.
¿De qué factores depende el rendimiento de un panel solar fotovoltaico?
Fundamentalmente de la intensidad de la radiación luminosa y de la temperatura de las células solares.
La intensidad de corriente que genera el panel aumenta con la radiación, permaneciendo el voltaje aproximadamente constante. En este sentido tiene mucha importancia la colocación de los paneles (su orientación e inclinación respecto a la horizontal), ya que los valores de la radiación varían a lo largo del día en función de la inclinación del sol respecto al horizonte.
El aumento de temperatura en las células supone un incremento en la corriente, pero al mismo tiempo una disminución mucho mayor, en proporción, de la tensión. El efecto global es que la potencia del panel disminuye al aumentar la temperatura de trabajo del mismo. Por ello es importante colocar los paneles en un lugar en el que estén bien aireados.
¿Cuál debe ser el ángulo de inclinación de los colectores solares?
Debido al cambio de posición del sol durante el año, la inclinación ideal de los colectores varía en función de la latitud en la cual nos encontremos. Normalmente se utilizan 30º en orientación sur, pero la inclinación puede variar en función de la aplicación, criterios de uso e integración arquitectónica, en ± 10º.
¿Necesita algún tipo de orientación?
El rendimiento de este tipo de instalaciones depende de la orientación, el caso mas favorable es hacia el sur.
¿Cuál es el lugar idóneo para instalar un panel solar?
El lugar idóneo puede ser aquel en el que no haya ningún tipo de sombras.
¿Cuántos paneles o qué superficie necesito para realizar la instalación?
Dependerá de las necesidades que tengamos, para ello habría que realizar un estudio previo.
¿Dónde se instala? ¿Dónde se puede poner?
En cualquier espacio que posea los requisitos recomendables de orientación solar y liberado de sombras.
¿Qué es un huerto solar?
Un huerto solar es una gran instalación comunitaria de paneles solares fotovoltaicos (pueden llegar a varios MW) situados en el mismo emplazamiento.