Energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica es una tecnología que genera corriente continua por medio de la luz del sol. Esta generación de electricidad se realiza por medio de lo que se conoce como efecto fotovoltaico.

En el efecto fotovoltaico la radiación solar excita los electrones de un dispositivo semiconductor. Esto genera una pequeña diferencia de potencial que, debido a la conexión en serie de los dispositivos fotovoltaicos, se multiplica logrando grandes diferencias de potencial.

Orígenes

El efecto fotovoltaico se conocía ya en el siglo XIX (descubierto por el físico francés Alexandre-Edmond Becquerel en 1839), pero no fue hasta la década de los 50 cuando los paneles fotovoltaicos empezaron a desarrollarse de manera importante. Estamos en la guerra fría, en plena carrera espacial, y como no podía ser de otra manera, los paneles fotovoltaicos comenzaron a utilizarse para proveer de electricidad a satélites geoestacionarios de comunicaciones. Desde entonces la tecnología fotovoltaica se ha desarrollado lo suficiente para convertirse en una de las principales fuentes de energía renovable.

 

Aplicaciones

Podríamos decir que existen dos tipos de instalaciones solares fotovoltaicas: los sistemas que están aislados de la red y los que se encuentran conectados a ella. Qué sistema elegir depende de las posibilidades y el uso que se le quiera dar a la instalación.

Sistemas fotovoltaicos aislados: Ideal para lugares alejados donde no hay red de distribución eléctrica; como casas de campo, refugios de montaña, bombeos de agua…
Sistemas fotovoltaicos conectados a red: Dado que las compañías de distribución eléctrica están obligadas por ley a comprar la energía es ideal para aplicarla en cualquier tipo de lugar, como tejados de viviendas, de fabricas, etc.

1.

Ventajas de la energía solar fotovoltaica

La instalación de paneles fotovoltaicos para obtener energía eléctrica es una opción por la que cada vez apuestan más personas, ya que según avanza la tecnología ofrece mayores garantías a precios más asequibles, acortándose así el tiempo de amortización de las instalaciones.

Estas son algunas de sus principales ventajas:

  • Es una fuente de energía limpia, renovable, infinita y silenciosa.
  • No consume combustibles ni genera residuos.
  • Posibilidad de vender potencia sobrante.
  • Requiere poco mantenimiento.
  • Los paneles tienen una larga vida y resisten a condiciones climáticas adversas.
  • Los paneles pueden colocarse sobre tejados, cubiertas industriales… sin ocupar espacio útil y sin impacto arquitectónico.
  • Es una tecnología cada vez más asequible económicamente.
  • Subvenciones, desgravaciones fiscales…

2.

Funcionamiento de la energía solar fotovoltaica

Componentes del sistema solar fotovoltaico

  • Módulos fotovoltaicos. Es un elemento fundamental, ya que tiene como misión captar la energía solar incidente y generar corriente eléctrica. Éstos módulos están compuestos por los siguientes elementos:
    – Células solares o células fotovoltaicas fabricadas en silicio.
    – Recubrimiento exterior, normalmente de vidrio para una mayor captación.
    – Material encapsulante, el cual protege las células.
    – Recubrimiento posterior. Suele ser de vidrio y sirve como protección para el módulo.
    – Conexiones eléctricas. Situadas en la parte posterior del módulo tienen que ser accesibles.
    – Marco metálico, de acero o aluminio para envolver todo el conjunto.
  • Acumuladores eléctricos. Como la necesidad de energía no siempre coincide con el tiempo de captación que se obtiene del sol, es necesario tener un sistema de acumulación para cuando necesitemos dicha energía.
  • Regulador. Es el equipo que controla los procesos de carga y descarga de la batería. Gracias a ellos se nivela la carga de las baterías.
  • Inversor. Es el sistema que adapta la corriente generada en los módulos a las condiciones de consumo de las diferentes cargas eléctricas.
  • Otros elementos. Necesarios para la seguridad y control de la instalación como:
    – Cableado
    – Conexiones
    – Protecciones
    – Monitorización y control

3.

Tipos de instalaciones

Como ocurre, por ejemplo, con la minieólica, una instalación fotovoltaica puede tener como objetivo abastecer de energía a una vivienda u otro lugar que esté apartado de la red eléctrica general o, por el contrario, puede instalarse conectado a ésta para vender a la compañía la corriente generada; en su totalidad o el sobrante.

Energía solar fotovoltaica aislada

Son instalaciones que están independientes a la energía eléctrica de la red convencional, por lo tanto el consumo eléctrico ha de ser proporcionado íntegramente por la instalación solar fotovoltaica, que almacenará la generación eléctrica en baterías para cuando sea solicitada.

Energía solar fotovoltaica aislada

Energía solar fotovoltaica conectada a red
Éstas poseen de suministro eléctrico, por lo tanto la generación de la electricidad de la instalación es destinada íntegramente a su venta a la red eléctrica de distribución convencional.