Energía Solar Fotovoltaica: Tecnologías, Aplicaciones y Funcionamiento

Energía Solar

Termosolar: Se concentran los rayos del sol para producir vapor de agua.

Fotovoltaica: Se basa en la producción de energía eléctrica por la incidencia de la radiación solar sobre un material.

Las fotovoltaicas: Son instalaciones generadoras que sirven para abastecer de energía a un consumo.

Instalación solar fotovoltaica: Es el conjunto de elementos destinados a convertir la radiación solar en energía eléctrica; esta transformación se lleva a cabo en las células fotovoltaicas.

Tipos de instalaciones

• Instalaciones aisladas de la red eléctrica de distribución: Están orientadas, en su mayoría, a aplicaciones de electrificación rural.
• Instalaciones conectadas a la red: La energía producida se vierte a la red eléctrica para su consumo por otros abonados.

Aplicaciones fotovoltaicas en sistemas conectados a red

Las instalaciones de autoconsumo son las que están diseñadas para servir de apoyo y reducción de consumo de energía de la red.

Algunas aplicaciones

• Instalaciones en tejados o terrazas de edificios que están conectadas a la red de distribución eléctrica.
• Plantas de producción que se instalan en zonas rurales no aprovechadas para otros usos o sobrepuestas en grandes cubiertas.
• Integración en edificios: Consiste en la sustitución de elementos arquitectónicos convencionales por otros que incluyen placas solares.

Aplicaciones fotovoltaicas en sistemas aislados

• Electrificación de viviendas aisladas: Para conseguir un nivel de confort similar al de las viviendas alimentadas por red.
• Iluminación: Alumbrado público en zonas rurales o aisladas, carteles publicitarios, etc.
• Telecomunicaciones: Repetidores de radio y televisión, antenas de telefonía móvil, postes, etc.
• Señalización: Semáforos, faros y boyas para la navegación.
• Autonomía en cualquier sitio: Para proporcionar energía eléctrica a dispositivos eléctricos y electrónicos.
• Agricultura y ganadería: Bombeo de agua, explotaciones ganaderas, etc.

Ventajas de la energía fotovoltaica

• Se trata de una fuente de energía renovable, limpia y gratuita.
• Genera menos residuos contaminantes que las energías fósiles.
• Necesita poco mantenimiento.
• Está disponible en todas las partes del planeta.
• Satisface la demanda in situ.
• Es muy fiable.
• No necesita acometidas ni combustible.
• Excepto las baterías, el resto de componentes tienen una larga vida útil.
• Son sistemas modulares.
• Permite aprovechar zonas infrautilizadas para producir energía.
• Su coste de instalación ha disminuido respecto a años anteriores.
• Única fuente de energía renovable que puede instalarse de forma masiva en el centro de zonas urbanas.

Limitaciones de los sistemas fotovoltaicos

1. Necesitan una gran inversión inicial y tardan en amortizarse.
2. Requieren mucho espacio para la colocación de paneles.
3. Producen energía solo cuando hay luz solar.
4. Producen alteración del paisaje.

Nota: Las baterías para la acumulación son caras y tienen una vida útil de entre 5 a 10 años.

Instalaciones con conexión a red

• Los huertos y parques solares: Son grandes parcelas de paneles destinados a vender la energía eléctrica generada.
• Las instalaciones de autoconsumo: Destinadas a reducir el consumo que se toma de la red.
• El autoconsumo sin excedentes: No se paga por la energía producida y no consumida. Se instalará un dispositivo que impida su inyección a la red.
• Autoconsumo con excedentes: Se puede inyectar el excedente de energía generada a la red eléctrica.

Componentes principales

• Generador fotovoltaico: Es el encargado de convertir la radiación solar captada en energía eléctrica.
• Inversor: Se encarga de transformar la energía eléctrica de corriente continua que generan los paneles solares en una corriente alterna de iguales características.
• Contador: Medirá tanto la energía que fluye de la red a la instalación receptora como la que va desde los paneles fotovoltaicos hacia la red de distribución.

Instalación sin conexión a red

Una instalación solar fotovoltaica aislada es un sistema de producción en el que la energía eléctrica es aportada únicamente por el sol.

• Sistema de acumuladores: Es el encargado de almacenar la energía entregada por el campo solar durante las horas de mayor radiación para su aprovechamiento.
• Reguladores de carga: Dispositivo destinado a proteger las baterías tanto de los excesos de carga desde los paneles como de las descargas profundas por el consumo de los receptores, que provocan una disminución de su vida útil.
• Inversor: Transforma la tensión continua de los acumuladores de 12 V o 24 V a tensión alterna estándar de 230 V.