Fundamentos y Aplicaciones de la Energía Fotovoltaica: Sistemas Conectados y Aislados

1. Definición de Instalación Fotovoltaica

Una Instalación Solar Fotovoltaica (ISFV) es el conjunto de elementos destinados a convertir la radiación solar en energía eléctrica. Esta transformación se lleva a cabo en las células fotovoltaicas.

2. Clasificación de las Instalaciones Fotovoltaicas

Las instalaciones fotovoltaicas se dividen en dos categorías principales:

• Instalaciones aisladas de la red eléctrica de distribución: Están orientadas en su mayoría a aplicaciones de electrificación rural, de bombeo, señalización y comunicaciones.
• Instalaciones conectadas a la red: Son aquellas en las que la energía producida se vierte a la red eléctrica para su consumo por otros abonados. Están destinadas a la venta de energía eléctrica y al autoconsumo.

3. Aplicaciones Fotovoltaicas

3.1. Aplicaciones en Sistemas Conectados a Red

Plantas o parques solares

Diseñados para vender toda la energía producida y obtener beneficio económico con la energía solar.

Instalaciones de autoconsumo

Diseñadas para reducir el consumo de energía eléctrica proveniente de la red en viviendas, edificios o empresas.

3.2. Aplicaciones en Sistemas Aislados

Los sistemas aislados permiten la generación de electricidad en lugares remotos o sin acceso a la red:

• Electrificación de viviendas aisladas: Para mantener el suministro en las horas sin sol es necesario disponer de baterías o generadores.
• Iluminación: Alumbrado público en zonas rurales o aisladas, carteles publicitarios, etc.
• Telecomunicaciones: Repetidores de radio y televisión, antenas de telefonía móvil, etc.
• Señalización: Semáforos, faros y boyas para navegación marítima, etc.
• Autonomía en cualquier sitio: Para proporcionar energía eléctrica a dispositivos eléctricos y electrónicos sin necesidad de conectarlos a la red eléctrica, como en parquímetros, calculadoras, etc.
• Agricultura y ganadería: Bombeo de agua, electrificación de cercas, explotaciones ganaderas, control de riego, etc.

4. Ventajas de la Energía Fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica ofrece múltiples beneficios:

• Se trata de una fuente de energía renovable, limpia y gratuita. Tiene suficientes recursos como para satisfacer la demanda energética mundial.
• Genera menos residuos contaminantes que las energías fósiles y que la nuclear.
• Necesita poco mantenimiento.
• Está disponible en todas las partes del planeta.
• Satisface la demanda energética in situ (en el lugar de consumo).

5. Limitaciones de los Sistemas Fotovoltaicos

• Necesitan gran inversión inicial y tardan en amortizarse.
• Requieren mucho espacio para la colocación de los paneles.
• Producen energía solo durante las horas en que hay luz solar.
• Las baterías para la acumulación de energía son caras, requieren espacios ventilados y tienen una vida útil entre 5 y 10 años.
• Producen alteración del paisaje.

6. Detalle de Instalaciones con Conexión a Red

6.1. Tipos de Instalaciones Conectadas a Red

Huertos y parques solares

Grandes parcelas de paneles destinados a vender la energía eléctrica generada.

Instalaciones de autoconsumo

Destinadas a reducir el consumo que se toma de la red; parte de este se sustituye por energía fotovoltaica.

Gestión de Excedentes de Energía Fotovoltaica

Según lo que se haga con los excedentes de la energía fotovoltaica producida, se dan dos casos:

• 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. Está destinado a viviendas y pequeñas empresas, y limitado a una potencia fotovoltaica de 100 kW.
• El autoconsumo con excedentes: Se puede inyectar el excedente de energía generada a la red eléctrica, por la que se recibe retribución.