CENTRAL TERMICA FOTOVOLTAICA
CENTRAL TÉRMICA FOTOVOLTAICA
La energía solar fotovoltaica
consiste en la transformación directa de la radiación solar en energía
eléctrica.
Esta transformación en energía
eléctrica se consigue aprovechando las propiedades de los materiales
semiconductores mediante las células fotovoltaicas. El material base para la
fabricación de paneles fotovoltaicos suele ser el silicio. Cuando la luz del
Sol (fotones) incide en una de las caras de la célula solar genera una
corriente eléctrica. Esta electricidad generada se puede aprovechar como fuente
de energía.
La fabricación las células
fotovoltaicas es un proceso costoso, tanto económicamente como en tiempo. El
sílicio con el que se fabrican las células fotovoltaicas es un material muy
abundante en la Tierra. Sin embargo, el procesamiento del silicio es laborioso
y complicado. Mediante unos procesos muy complicados se elaboran lingotes de
silicio. Posteriormente, de estos lingotes de silicio se cortarán las obleas
(células fotovoltaicas).
Otra fuente de obtención de
silicio es el reciclado de la industria electrónica.
En la actualidad se están
preparando otros materiales de mayor rendimiento.
Paneles fotovoltaicosEs
importante que todas las células que componen un panel solar fotovoltaico
tengan las mismas características. Después de la fabricación de las células
fotovoltaicas, hay que seguir un proceso de clasificación y selección.
Aplicaciones de la energía solar
fotovoltaica
Utilización de la energia solar
fotovoltaica para el alumbrado público
La principal aplicación de una
instalación de energía solar fotovoltaica es la producción de energía eléctrica
a partir de la radiación solar.
La producción de energía puede
ser a gran escala para el consumo en general o a pequeña escala para consumo en
pequeñas viviendas, refugios de montaña o sitios aislados.
Principalmente se diferencian dos
tipos de instalaciones fotovoltaicas:
Instalaciones fotovoltaicas de
conexión a red, donde la energía que se produce se utiliza íntegramente para la
venta a la red eléctrica de distribución.
Instalaciones fotovoltaicas
aisladas de red, que se utilizan para autoconsumo, ya sea una vivienda asilada,
una estación repetidora de telecomunicación, bombeo de agua para riego, etc.
Dentro de las aplicaciones de la
energía fotovoltaica no conectada a la red encontramos en muchos ámbitos de la
vida cotidiana. La energía fotovoltaica se utiliza en pequeños aparatos como
calculadoras, como para el alumbrado público en determinadas zonas e incluso se
han desarrollado automóviles y aviones que funcionan exclusivamente
aprovechando la radiación solar como fuente de energía.
DESVENTAJAS:
¿Cómo se genera la energía solar
fotovoltaica?
Celula fotovoltaicaCuando
pensamos en este tipo de energía una de las primeras imágenes que nos llega es
la de una placa solar. Estas placas están formadas por módulos y éstos a su vez
por células fotovoltaicas. Sus células están formadas por una o varias láminas
de material semiconductor y recubiertas de un vidrio transparente que deja
pasar la radiación solar y minimiza las pérdidas de calor.
Las células solares fotovoltaicas
convencionales se fabrican de silicio. Las fabricadas con este material son
bastante eficientes, con unos rendimientos medios de 14-17%, aunque también más
caras de producir por la alta dependencia en la disponibilidad del silicio. Se
han empezado a utilizar otros materiales más baratos, denominándose estas
células "de segunda generación", aunque sus rendimientos son menores
(10-12%).
Para los sistemas de
concentración se usan materiales que forman "multiuniones",
aumentando en gran medida el rendimiento y llegando a valores de 25-30%. Se
sigue investigando para reducir los costes de producción y aumentar aún más la
versatilidad de los módulos, así como la posibilidad de utilizar materiales más
abundantes en el planeta. De esta forma se puede elegir entre los diferentes
tipos de células fotovoltaicas para las características específicas de cada
instalación.
El proceso de obtención de
energía del sol es sencillo.
La luz del sol (que está
compuesta por fotones) incide en las células fotovoltaicas de la placa,
creándose de esta forma un campo de electricidad entre las capas. Así se genera
un circuito eléctrico. Cuanto más intensa sea la luz, mayor será el flujo de
electricidad. Además, no es necesario que haya luz directa, ya que en días
nublados también funciona.
Las células fotoeléctricas
transforman la energía solar en electricidad en forma de corriente continua, y
ésta suele transformarse a corriente alterna para poder utilizar los equipos
electrónicos que solemos tener en nuestras casas.
El dispositivo que se encarga de
esta transformación se denomina inversor. El inversor transforma la corriente
continua en corriente alterna con las mismas características que la de la Red
eléctrica a la que va a verterse, controlando la uniformidad y calidad de la
señal.
Esta corriente alterna generada
finalmente pasa por un contador (que la cuantifica) y de allí es inyectada a la
Red general.
¿Cómo puede utilizarse la energía
solar fotovoltaica?
La tecnología solar fotovoltaica
puede ser empleada mediante:
• una instalación aislada, sin
acceso a la red eléctrica. Esta es muy útil en poblaciones donde es difícil
realizar este tipo de conexiones. La electricidad generada se destina al
autoconsumo.
En este caso será necesario
instalar baterías al sistema para poder acumular esta energía generada y así
poder consumirla durante la noche;
• una instalación conectada a la
red. En este caso la corriente eléctrica generada por una instalación
fotovoltaica puede ser vertida a la red eléctrica como si fuera una central de
producción de energía eléctrica. El productor sigue comprando la energía
eléctrica consumida y por separado venderá lo producido.
Este tipo de instalaciones
disponen de contadores para medir la energía producida y enviada a la red.
Con el nuevo Real Decreto para
instalaciones de pequeña potencia se agilizarán los trámites para conectarse a
la red eléctrica y en un futuro se podrá llegar al autoconsumo cuando las
condiciones económicas sean favorables.
De este modo, la luz del sol se
transforma en electricidad de una manera limpia y segura. Además, la vida de
los sistemas fotovoltaicos garantiza un periodo de funcionamiento largo. Se
estima que la vida de un módulo es de unos 30 años, y su rendimiento después de
25 años de uso está por encima del 80%. ¡ E incluso se pueden reciclar ya que
los materiales utilizados (silicio, cristal, aluminio, etc.) pueden ser
reutilizados!
VENTAJAS:
- Como procede de una fuente de energía renovable, sus recursos son ilimitados.
- Su producción no produce ninguna emisión, es decir, es una energía muy respetuosa con el medio ambiente.
- Los costos de operación son muy bajos.
- El mantenimiento es sencillo y de bajo costo.
- Los módulos tienen un periodo de vida de hasta 20 años.
- No solo se puede integrar en las estructuras de construcciones nuevas, sino también en las ya existentes.
- Se pueden hacer módulos de todos los tamaños.
- El trasporte de todo el material es práctico (con esto se hace referencia a que a diferencia por ejemplo de la energía eólica, donde el transporte del material es complejo debido al tamaño, el material que se utiliza en la energía fotovoltaica es de transporte más sencillo).
- El costo disminuye a medida que la tecnología va avanzando.
- Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde no llega la electricidad.
- Los paneles fotovoltaicos son limpios y silenciosos, de manera que pueden instalarse en casi cualquier parte sin provocar ninguna molestia.
DESVENTAJAS:
- Los costos de instalación son altos por lo que requiere de una gran inversión inicial.
- Los lugares donde hay mayor radiación solar, son lugares desérticos y alejados de las ciudades.
- Para recolectar energía solar a gran escala se requieren grandes extensiones de terreno.
- En cuanto a la tecnología actual, hay falta de elementos almacenadores de energía económicos y fiables.
- Es una fuente de energía difusa, la luz solar es una energía relativamente de baja densidad.
- Posee ciertas limitaciones con respecto al consumo ya que no puede utilizarse más energía de la acumulada en períodos en donde no haya sol.
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