La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar.
En física, se entiende que la energía es la propiedad o la capacidad que tiene un objeto de producir transformaciones a su alrededor. También se define la energía como la capacidad de un objeto para realizar un trabajo, entendiéndose el trabajo como el movimiento provocado por esa energía.
La Unidad Internacional para medir la energía es el Julio. Un Julio equivale a la energía transferida
a un objeto para moverlo a una distancia de un metro con una fuerza de 1
Newton.
La energía solar fotovoltáica es una fuente de energía que
produce electricidad de origen renovable obtenida directamente a partir de
la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor
denominado célula fotovoltáica, o
bien mediante una deposición de
metales sobre un sustrato denominada célula
solar de película
fina.
Para comprender la
importancia de esta posibilidad, es conveniente tener en cuenta que aproximadamente
una cuarta parte de la población mundial todavía no tiene acceso a la energía
eléctrica.
Electrificación de hogares, comercios
e industrias.
Corriente eléctrica para viviendas
aisladas de la red eléctrica (electrificación rural).
Sistemas de comunicaciones de
emergencia.
Estaciones repetidoras de microondas y
de radio.
Faros, boyas y balizas de navegación
marítima.
Bombeo para sistemas de riego y agua
potable en áreas rurales y aisladas.
Sistemas de carga para los
acumuladores de barcos.
El material utilizado en la fabricación de células fotovoltaicas es el silicio, uno de los materiales más abundantes del planeta. Tradicionalmente han coexistido tres tipos de células de silicio. Silicio monocristalino, silicio policristalino, silicio amorfo.
Las energías renovables no producen
emisiones de CO2e a lo largo de toda su vida útil, por lo que
disminuye el impacto ambiental de las fuentes de energía.
Los recursos son prácticamente
inagotables.
Requieren mínimo mantenimiento.
Se recupera la inversión en pocos años
(dependiendo la tecnología).
Las energías renovables no generan
residuos durante toda su vida útil.
Aislados de la red pública: Se
trata de sistemas asociados a baterías que alimentan a los consumos eléctricos
durante las 24hs del día.
Sistemas asociados a
baterías y a la red pública: Son similares a los
sistemas aislados de la red pública. En caso de alcanzar la
descarga máxima estipulada para las baterías, el sistema cuenta con la posibilidad de conectarse
(automáticamente) a la red eléctrica.
Sistemas híbridos: Sistemas
destinados a reducir el consumo eléctrico. Se alimentan los circuitos
únicamente durante los horarios diurnos. Sin embargo, se
cuenta con un banco de acumulación (generalmente 24 horas) ante posibles cortes de luz.
Sistemas sincrónicos: Sistemas
destinados a reducir su factura de electricidad. Se alimentan los consumos
eléctricos únicamente durante los horarios diurnos (de radiación solar). No se cuenta con banco de baterías, y por lo tanto ante cortes
eventuales de luz, se corta por completo el suministro eléctrico.
APLICACIONES
DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA:
Abastecimiento de viviendas
particulares, countries, clubs de campo.
Instalaciones rurales, actividades
agrícolas, ganaderas e industriales.
Instituciones.
Empresas.
BENEFICIOS
DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES
Las energías renovables son
aquellas que producen electricidad a partir del sol, el viento o el agua. Son
fuentes inagotables o prácticamente inagotables.
La instalación es relativamente sencilla y rápida. Los paneles se pueden instalar sobre pisos, techos y también sobre cualquier superficie lo suficientemente resistente y amplia para soportar el peso de los mismos.
El mantenimiento de los sistemas de energía fotovoltaica es prácticamente nulo. Es necesario mantener los paneles limpios, si no lo hiciera naturalmente la lluvia, y se debe asegurar que no se vean afectados por sombras de árboles, plantas u otras estructuras que puedan bloquear la radiación incidente sobre los mismos.
Para responder a esta pregunta, veamos los
siguientes gráficos. En el correspondiente a los costos de generación,
desarrollado por la Agencia Internacional de Energía Renovable (Irena), se
observa que los costos para generar energía a partir de fuentes de energía
renovables como la eólica y la solar han alcanzado niveles históricos y se han
igualado o incluso son más bajos que los costos de generación de los
combustibles fósiles.
Dependiendo de su
localización, las plantas solares más grandes pueden provocar una degradación
del suelo y pérdidas de hábitats. Las necesidades totales de suelo varían en
función de la tecnología, la topografía de la zona y la intensidad de la
radiación. En una instalación de solar fotovoltaica, las necesidades son de 2
ha por megavatio instalado en el caso de paneles solares policristalinos y de 5
ha/MW para paneles de capa fina. Si se trata de energía solar de concentración,
las necesidades de terreno son algo mayores llegando a las 6 ha/MW.
En el proceso de
fabricación de los paneles fotovoltaicos se usan numerosas sustancias
peligrosas, muchas de las cuales se emplean para purificar y depurar la
superficie semiconductora de los paneles. Estas sustancias químicas, similares
a las usadas en la industria de los semiconductores, incluyen ácido
clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, fluoruro de hidrógeno,
1,1,1-tricloroetano y acetona.
Entre los años 2001 y 2016 se ha producido un
crecimiento exponencial de la producción fotovoltaica, duplicándose
aproximadamente cada dos años. La potencia total fotovoltaica instalada en el
mundo (conectada a red) ascendía a 16 gigavatios (GW)
en 2008, 40 GW en 2010, 100 GW en 2012, 180 GW en 2014 y
300 GW en 2016.
¿SABÍAS
QUÉ?
El principal productor de células fotovoltaicas a finales de 2003 era Japón
(48% del mercado), seguido de Europa (26,5%) y de EE.UU. (14%). En Europa el
principal productor es Alemania (con más del 57% de la producción europea)
seguido de España (con algo más del 25% de producción).
Las obras, una en Cañada
Honda, Sarmiento, a unos 60 kilómetros al sur de esta capital provincial; y la
otra en La Chimbera, 25 de Mayo, 15 kilómetros al este de esta ciudad,
demandarán una inversión de 125 millones de dólares, en una superficie total de
70 hectáreas, y producirán 20 MW (megas), y se desarrollará con dos tipos de
tecnología, fija y móvil.
Desde el punto de vista
ambiental, la energía solar es inagotable y no genera gases producto de la
combustión, lo que la hace teóricamente muy atractiva.
El tiempo de construcción de una planta fotovoltaica depende de varios factores, relacionados fundamentalmente con la potencia de la planta, su ubicación geográfica, la distancia al punto de conexión, la capacidad del punto de conexión y la disponibilidad del equipamiento. Pongamos como ejemplo una planta de 1 MW; el tiempo de construcción de la misma es del orden de los 4 meses.
Para mayor información puede realizar clic en la imagen
En zonas de sol, como la mayoría de países de Latinoamérica o España,
puede aprovecharse la energía solar para calentar el agua, a través de
captadores solares que generan calor. En este caso, hablamos de paneles de
energía solar térmica en los que el agua se calienta y puede servir en los
hogares (hoteles y hospitales), para ducharse o cocinar, y se puede aprovechar
también en la calefacción.
Aún no se han popularizado ni mucho menos
masificado (¡pero todo llegará!), pero hay grandes fabricantes desarrollando tecnologías para producir carros que se muevan
(y corran) gracias a la energía solar. Además del carro solar, ingenieros de
todo el mundo desarrollan inventos que solo funcionan con energía solar, como aviones,
computadores portátiles, duchas o bolsos solares.
