La inclinación de los paneles solares en una instalación de autoconsumo bien diseñada debe potenciar a generación en la estación de mayor consumo, o en su caso, llegar a un compromiso entre generación y consumo anual.
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¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
tipos de energía solarLa energía solar fotovoltaica es una fuente de energía o, también podemos decir, tecnología que nos facilita la transformación de la energía solar en electricidad. El sol emite diariamente una cantidad ingente de energía en forma de radiación, es la energía solar que podemos aprovechar de diferentes formas.
Una de ellas es la fotovoltaica, sin embargo, hay otras tecnologías que nos ayudas a aprovechar la energía que nos llega del sol.
- Solar térmica
La energía solar térmica es la tecnología que nos permite aprovechar los rayos del sol para generar calor que se aprovecha en calefacciones, procesos industriales, para generar electricidad en centrales termo-solares y otras muchas aplicaciones.
- Solar fotovoltaica
Es la tecnología que aprovecha el efecto fotoeléctrico de algunos materiales, para transformar la radiación solar en electricidad.
- Solar termodinámica
La energía termodinámica aplicada al aprovechamiento solar es la tecnología que transforma la radiación que nos llega desde el sol en energía térmica. Se aprovechan las características de un fluido especial, que circula por unos paneles solares especiales, para generar climatización por el efecto termodinámico, de forma similar a una bomba de calor de aerotermia.
- Solar pasiva
Es la técnica que se aprovecha principalmente en la construcción de edificios, viviendas o como ejemplo básico, los invernaderos. La energía solar pasiva consiste en aprovechar la radiación solar para aclimatar espacios gracias a la acción directa de los rayos del sol, las corrientes de aires a similares.
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• ¿Qué diferencia hay entre la energía solar y la fotovoltaica?
La energía solar es la energía renovable que nos llega desde el sol en forma de radiación electromagnética. Se puede aprovechar de muchas formas, en función de la tecnología que usemos. Una de estas tecnologías se basa en el efecto fotoeléctrico por el que un material al recibir la luz del sol es capaz de ceder electrones, generando electricidad. Por ello, la energía solar fotovoltaica es una forma de aprovechar la energía solar.
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¿Cómo funciona la energía solar fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica es una forma de aprovechar los rayos del sol, utilizando la tecnología de los materiales semiconductores que son capaces de ceder electrones. Esto es posible gracias al llamado efecto fotoeléctrico que poseen ciertos materiales. Estos son capaces de excitarse al recibir luz sobre ellos, de modo que los electrones de sus átomos empiezan a moverse de un átomo a otro, generando una corriente eléctrica inducida.
De este modo y gracias a algunos materiales como el silicio, podemos transformar la luz solar en energía eléctrica. Esta es la que nos sirve para que todos los electrodomésticos de nuestras casas, máquinas, coches, trenes y otras muchas máquinas puedan funcionar.
El gran problema de la energía solar fotovoltaica es que solo somos capaces de aprovecharla mientras hay luz, por lo que al caer la noche dejamos de tener electricidad gracias a ella. Además, la capacidad de generación eléctrica de la fotovoltaica tiene una relación directa con la cantidad de luz, es decir, con las horas de luz solar. Por lo que, es mucho mayor a medio día que al amanecer, o al anochecer, y mejor en días soleados que en días nublados.
Esto ha provocado que se desarrollen diferentes tecnologías de almacenamiento de la energía solar fotovoltaica, como las baterías de litio, los sistemas de bombeo reversible, baterías de arena o en depósitos de agua caliente. De modo que se aprovecha esa energía para electricidad más tarde, o simplemente como calor para diferentes aplicaciones.
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• ¿Cómo produce electricidad un sistema fotovoltaico?
Gracias a diferentes materiales como el silicio, se fabrican celdas que son sensibles a la luz del sol, dejando escapar electrones. Al unir muchas celdas de este tipo, se conforman los paneles solares que son capaces de generar una pequeña corriente eléctrica.
Así, en función de nuestras necesidades o consumo, se van uniendo paneles de este tipo hasta conseguir que la corriente eléctrica y la tensión sean adecuadas para usarlas en nuestras viviendas o industrias.
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¿Cuáles son las aplicaciones de la energía solar fotovoltaica?
El origen de la energía solar fotovoltaica tiene su origen con el descubrimiento del efecto fotovoltaico en 1839, cuando el francés Becquerel comprobó como determinados materiales reaccionaban a la luz del sol. Sin embargo, no fue hasta medio siglo más tarde cuando se consiguió crear la primera celda fotovoltaica. Desde entonces, esta tecnología se ha aprovechado de diferentes formas.
- Paneles fotovoltaicos en satélites
Los satélites de comunicación, meteorológicos o de espionaje, fueron los primeros equipos en utilizar paneles solares. La necesidad de dotar de energía ilimitada a los satélites sin necesidad de hacer viajes para recargar sus baterías inició el desarrollo de las primeras placas solares. Desgraciadamente, su coste era tan elevado que su uso se limitó a aplicaciones espaciales y militares.
- Relojes, calculadoras y pequeña electrónica
Otra aplicación que se inició relativamente pronto fue en las calculadoras y relojes digitales. Al ser herramientas con un consumo pequeño, las celdas solares eran también de pocos centímetros cuadrados, por lo que se integraban bien en el equipo y se eliminaba el espacio de las pilas.
- Faros
Los faros fueron los primeros edificios que dispusieron de energía solar fotovoltaica. En algunas ocasiones su difícil acceso y aislamiento hacían complicado llevar gasoil u otro combustible para generar una luz que alertase a los barcos. Por ello, se desarrollaron sistemas solares con baterías que se alimentan de luz solar, para que fueran totalmente autónomos.
- Autoconsumo fotovoltaico
El uso en viviendas es quizás el caso más conocido, por el que aprovechamos el sol para tener electricidad y consumir menos de la red eléctrica. Aunque también se considera autoconsumo en empresas o en la agricultura.
- Bombeo solar
Es el uso de sistemas fotovoltaicos para suministrar electricidad a las bombas de agua que aportan riego en zonas agrícolas alejadas de la red eléctrica. Los sistemas de autoconsumo por bombeo solar están progresivamente sustituyendo a los generadores diésel que alimentaban a las bombas.
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Beneficios de la energía solar fotovoltaica
La cantidad de instalaciones de energía solar fotovoltaica está en un crecimiento continuo, aunque no sigue un mismo ritmo con el paso de los años. Por ello, se está convirtiendo en un gran sustituto de los combustibles fósiles en muchas aplicaciones y situaciones, gracias a sus múltiples beneficios. A continuación, presentamos algunas de las ventajas de la energía fotovoltaica.
• Es una fuente de energía inagotable
La energía solar fotovoltaica es ilimitada porque depende directamente de las emisiones de radiación del sol. Se estima que cada día llegan a la Tierra unos 173.000 TW de energía procedente del sol, de los cuales solo necesitamos o aprovechamos el 0,01 %, es decir, el consumo energético en todo el planeta es de unos 16 TW.
Por otro lado, los científicos estiman que al sol le quedan unos 5 mil millones de años de vida. Esto comparándolo con la media de vida humana, es como decir que el sol estará ahí para siempre.
• Es una energía limpia y respetuosa con el medio ambiente
La energía solar fotovoltaica utiliza como “combustible” básico la luz del sol, la cual no implica ningún tipo de contaminación, ni por combustión ni por otro tipo. Es por ello que durante su funcionamiento en la generación de electricidad no contamina y se considera que es una energía limpia.
• Accesible a todo el mundo
La energía solar fotovoltaica es accesible a cualquier persona y en cualquier lugar, pues únicamente es necesario recibir la luz del sol y disponer de una instalación de placas solares. Es por ello que se está usando en sistema de bombeo en zonas rurales de todo el planeta poco accesibles, o en equipos de depuración de agua en zonas deprimidas de África o Asia, etc.
• Rentable económicamente
Gracias al gran desarrollo de la tecnología, tanto de los paneles solares, como en inversores y baterías, los costes de instalación se han reducido sensiblemente. Esto ha provocado que aprovechar la energía solar fotovoltaica con una instalación se amortice en pocos años y a posteriori, genere beneficios para los autoconsumidores.
• Su aprovechamiento es modular
Gracias al desarrollo de los paneles solares podemos aprovechar la energía solar fotovoltaica de forma escalada, desde una pequeña instalación doméstica de autoconsumo, hasta grandes plantas que suministran electricidad a ciudades enteras.
• Fuente de creación de empleos verdes
Gracias a los sistemas fotovoltaicos que aprovechan la energía solar se están creando nuevos empleos, que a su vez está ayudando a absorber las bajas que cada día se producen en otros sectores, como por ejemplo en las energías tradicionales.
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