Energía Solar

¿Qué es la energía fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía renovable y limpia que utiliza la radiación solar para producir electricidad. Se basa en el llamado efecto fotoeléctrico, por el cual determinados materiales son capaces de absorber fotones (partículas lumínicas) y liberar electrones, generando una corriente eléctrica.

Para ello, se emplea un dispositivo semiconductor denominado celda o célula fotovoltaica, que puede ser de silicio monocristalino, policristalino o amorfo, o bien otros materiales semiconductores de capa fina. Las de silicio monocristalino se obtienen a partir de un único cristal de silicio puro y alcanzan la máxima eficiencia, entre un 18 % y un 20 % de media. Las de silicio policristalino se elaboran en bloque a partir de varios cristales, por lo que resultan más baratas y poseen una eficiencia media de entre el 16 % y el 17,5 %. Por último, las de silicio amorfo presentan una red cristalina desordenada, lo que conlleva peores prestaciones (eficiencia media de entre un 8 % y un 9 %) pero también un precio menor.

Tipos de plantas fotovoltaicas

Hay dos tipos de plantas fotovoltaicas: las que están conectadas a la red y las que no. Dentro de las primeras existen, a su vez, otras dos clases:

• Central fotovoltaica: toda la energía producida por los paneles se vierte a la red eléctrica.
• Generador con autoconsumo: parte de la electricidad generada es consumida por el propio productor (en una vivienda, por ejemplo) y el resto se vierte a la red. Al mismo tiempo, el productor toma de la red la energía necesaria para cubrir su demanda cuando la unidad no le suministra la suficiente.

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).

Por su parte, las instalaciones no conectadas a la red operan en isla y suelen encontrarse en lugares remotos y explotaciones agrícolas para satisfacer demandas de iluminación, servir de apoyo a las telecomunicaciones y bombear los sistemas de riego. Estas plantas aisladas requieren dos elementos adicionales para funcionar:

• Baterías: encargadas de almacenar la energía producida por los paneles y no demandada en ese instante para cuando sea necesario.
• Reguladores: protegen la batería contra sobrecargas y previenen un uso ineficiente de la misma.

Energía solar térmica

La energía solar térmica consiste en tomar el calor del sol directamente para emplearlo en alguna aplicación como calefacción, agua caliente sanitaria u otros procesos que demanden calor a baja temperatura. Para poder aprovechar el calor del sol empleamos un fluido intermedio que llamamos fluido caloportador, que llevará el calor tomado del sol al agua almacenada en un depósito acumulador. Esta agua es la que utilizaremos para nuestras aplicaciones.

Los paneles solares

Los paneles solares empleados en la energía solar térmica se llaman captadores o colectores solares. En estos captadores se recoge el calor del sol y transfiere al fluido caloportador que circula por unos tubos de cobre incorporados dentro del propio panel. Estos tubos calientan el agua que hay en un depósito acumulador y que es la que utilizaremos en nuestro proceso.

El agua acumulada se puede utilizar directamente como agua caliente sanitaria, o bien se puede utilizar para alimentar un circuito de calefacción. En este caso los mejores resultados se obtienen con circuitos que trabajen a baja temperatura como son los suelos radiantes o los fancoils. Si tenemos en nuestra empresa algún otro proceso que demande agua caliente a baja temperatura también se puede utilizar para ese fin. Todas las combinaciones son posibles para un mejor aprovechamiento.

Coste

En cualquier caso el coste del combustible empleado para generar el calor es cero ya que se trata del calor cedido directamente por el sol. El ahorro se produce por el combustible que dejamos de consumir para generar la misma cantidad de calor.

Hay que tener en cuenta que una instalación de energía solar térmica no puede satisfacer por sí misma toda nuestra demanda ya que en función de la meteorología su rendimiento será mayor o menor. En consecuencia hay que conectarla en paralelo con otro sistema de generación de calor que aporte el resto de energía necesaria.

La vida útil de las instalaciones es muy prolongada ya que los captadores solares no tienen partes móviles sujetas a desgaste, lo cual permite una fácil amortización de los equipos.

¿Qué son las energías renovables?

Para empezar, vamos a definir qué son las energías renovables. Son aquellas fuentes de energía basadas en la utilización de recursos naturales: el sol, el viento, el agua o la biomasa vegetal o animal. Se caracterizan por no utilizar combustibles fósiles, sino recursos naturales capaces de renovarse ilimitadamente.

Uno de sus puntos fuertes es que tienen un impacto ambiental muy escaso, pues además de no emplear recursos finitos, no generan contaminantes.

A las energías renovables se les conoce también como energías alternativas o energías verdes.

• Ayudan a potenciar el autoconsumo
• Son energías beneficiosas para el medio ambiente
• Son recursos naturales gratuitos e inagotables
• Las energías renovables pueden llegar a lugares aislados
• El uso de las energías renovables es un plus para lograr la independencia energética

¿Qué tipos de energías renovables existen?

Existen diferentes tipos de energías renovables. Partimos de la base de que podemos obtener energía de muchas maneras, solo hay que transformarla, en este caso, en energía eléctrica. En la naturaleza podemos encontrar variedad de fuentes inagotables de las que extraer energía. A continuación, enumeramos los diferentes tipos de energías renovables que existen:

• Energía solar
• Energía eólica
• Energía hidráulica
• Biomasa
• Biogás
• Energía del mar
• Energía geotérmica

¿Cuál es la energía más limpia?

De entre todas las energías limpias, destacan:

• La energía eólica es una fuente de energía limpia y renovable que se obtiene a partir del viento. Las turbinas eólicas son una forma de producir energía limpia de manera rentable. Las turbinas eólicas pueden transformar la energía cinética del viento en energía eléctrica. Esta energía eléctrica se puede utilizar para alimentar sistemas eléctricos, como hogares y edificios comerciales. Esta energía renovable también se puede utilizar para impulsar vehículos eléctricos.

• La energía solar es una de las fuentes de energía limpias más utilizadas tanto en el hogar como en la industria. Los paneles solares captan la luz del sol y la transforman en energía eléctrica. Existen dos tipos: la energía solar fotovoltaica, cuando se crea a través de instalaciones fotovoltaicas o la energía solar térmica, generada mediante el calor acumulado en colectores térmicos.

En conclusión, el uso de las energías limpias como la eólica y la solar abren un camino hacia la reducción de la contaminación, la reducción de los costos de energía y la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles. Por estas razones, la energía limpia se está convirtiendo en una opción cada vez más popular.

Ventajas de las energías renovables

• Son limpias. De ese modo ayudan a luchar contra el cambio climático
• Son inagotables, sin poner en riesgo el futuro energético de las futuras generaciones
• Generan puestos de trabajo. Aproximadamente 5 veces más que las energías convencionales.
• Son seguras. No ofreces riesgos, ni peligros para las personas ni para el medio ambiente.
• Permiten la independencia energética, al no tener que depender de otras fuentes energéticas.
• Pueden contar con ayudas como es el caso de las subvenciones para placas solares.