Energía solar fotovoltaica
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La energía solar fotovoltaica consiste en la transformación directa de la radiación solar en energía eléctrica. Esta transformación se produce en dispositivos denominados paneles fotovoltaicos. En ellos, la radiación solar excita los electrones de un dispositivo semiconductor generando una pequeña diferencia de potencial. La conexión en serie de estos dispositivos permite obtener diferencias de potencial mayores.
Sumario
Descripción del proceso
Esta transformación se produce en dispositivos denominados paneles fotovoltaicos. En ellos la radiación solar excita los electrones de un dispositivo semiconductor generando una pequeña diferencia de potencial. La conexión en serie de estos dispositivos permite obtener diferencias de potencial mayores.
La conversión de luz en energía eléctrica se realiza por medio de Paneles Solares Fotovoltaicos: placas de silicio cristalino que por su composición convierten la luz del Sol en electricidad gracias al llamado Efecto Fotoeléctrico.
Estas instalaciones pueden estar conectadas a la red eléctrica, ya sea para vender la energía producida, o para autoconsumo.
Sobre el tema continúan llevándose a cabo estudios minuciosos en Europa y Norteamérica.
Componentes
Estas instalaciones con conexión a la red cuentan con tres elementos básicos:
Paneles fotovoltaicos: se trata de grupos de celdas fotovoltaicas montadas entre capas de silicio que captan la radiación solar y transforman la luz (fotones) en energía eléctrica (electrones).
Inversores: convierten la corriente eléctrica continua que producen los paneles en corriente alterna, apta para el consumo.
Transformadores: la corriente alterna generada por los inversores es de baja tensión (380-800 V), por lo que se utiliza un transformador para elevarla a media tensión (hasta 36 kV).
Tipos
Suelen ser de poca potencia, desde una sola placa que generan decenas de vatios, hasta varias placas fotovoltaica que pueden generar potencias de 10Kw.
Los hay de dos tipos:
Sistemas fotovoltaicos directos: Estos no disponen de baterías para acumular la energía generada, por lo que solo pueden utilizar energía cuando se genera.Es decir, cuando hay sol.
Sistemas fotovoltaicos de acumulación: Son utilizados cuando se requiere de energía en cualquier momento y para ello se acumula la energía solar generada durante el día en baterías llamadas acumuladores. Estos últimos son los más utilizados.
Historia
Aunque el efecto fotovoltaico era conocido desde el siglo XIX, fue en la década de los 50, en plena carrera espacial, cuando los paneles fotovoltaicos comenzaron a experimentar un importante desarrollo. Inicialmente utilizados para suministrar electricidad a satélites geoestacionarios de comunicaciones, hoy en día constituyen una tecnología de generación eléctrica renovable.
Expansión
Esta es la tecnología renovable que más se ha expandido en los últimos años, compitiendo con tecnologías convencionales, no renovables como las que usan combustibles fósiles y la nuclear. En 2008 la Energía Fotovoltaica generó unos 260 TWh, un 1,5 por ciento de la energía eléctrica producida en todo el planeta.
Setenta y seis países la emplean para generar electricidad. Estados Unidos de América ocupa el primer lugar en el ranking. La eficiencia de conversión de la energía solar en eléctrica en los paneles fotovoltaicos actualmente oscila entre un 14% y un 30%. Se espera que estos valores aumenten en un 20% para 2020. Aunque la eficiencia pueda parecer pequeña hay que recordar que esta energía es gratis. Le sigue de cerca Alemania, con 24 GW, y después España y China.
Impacto ambiental
No existe una tecnología energética absolutamente limpia, ni siquiera entre las renovables. Todas tienen impacto ambiental. Sin embargo, la fotovoltica califica entre las más limpias, pues no se emiten Gases de Efecto Invernadero (GEI), no se generan residuos tóxicos, ni se necesita agua para enfriamiento, como en las centrales térmicas.
Para 2020 el empleo de la energía fotovoltica para generar electricidad evitará la emisión de unos 10 000 millones de toneladas de CO2 al año.
A nivel mundial, China e India abarcan el 90 por ciento de los proyectos de aplicación del Mecanismo de Desarrollo Limpio, uno de los métodos concebidos dentro del Protocolo de Kyoto para la reducción de emisiones de GEI. Ambos países prevén instalar por esa vía una potencia fotovoltica de unos 17 GW.
Beneficios
Una de las principales virtudes de la tecnología fotovoltaica es su aspecto modular, pudiéndose construir desde enormes plantas fotovoltaicas en el suelo hasta pequeños paneles para tejados.
La energía eléctrica generada mediante paneles solares fotovoltaicos es inagotable y no contamina, por lo que contribuye al desarrollo sostenible, además de favorecer el desarrollo del empleo local. Así mismo, puede aprovecharse de dos formas diferentes: puede venderse a la red eléctrica o puede ser consumida en lugares aislados donde no existe una red eléctrica convencional.
Por ello, es un sistema particularmente adecuado para zonas rurales o aisladas donde el tendido eléctrico no llega, debido a su costo y díficil instalación o para zonas geográficas cuya climatología permite muchas horas de sol al año.
El coste de instalación y mantenimiento de los paneles solares, cuya vida útil media es mayor a los 30 años, ha disminuido ostensiblemente en los últimos años, a medida que se desarrolla la tecnología fotovoltaica. Requiere de una inversión inicial y de pequeños gastos de operación, pero, una vez instalado el sistema fotovoltaico, el combustible es gratuito y de por vida.
Enlaces externos
Fuentes
- acciona.com Consultado el 13 de junio de 2019.
- iberdrola.comConsultado el 13 de junio de 2019.
- solar-energia.netConsultado el 13 de junio de 2019.
- iberdrola.comConsultado el 13 de junio de 2019.
