Fundamentos y Tecnologías de la Energía Fotovoltaica: Conceptos Clave

Conceptos Básicos de la Tecnología Fotovoltaica

• Una célula estándar de silicio cristalina de 156 × 156 mm genera unos 4 Wp de potencia.
• De acuerdo con el informe “The Global PV Tracker Landscape 2016: Prices, Forecasts, Market Shares and Vendor Profiles”, a finales de 2016, el 23% de las instalaciones fotovoltaicas montadas en suelo utilizaban seguidores.
• El seguimiento solar tipo polar es aquel en el que se sigue la trayectoria del sol desde su posición más oriental hasta su posición más occidental con un solo eje de rotación.
• En un parque fotovoltaico, para optimizar la captura solar anual, es necesario inclinar los paneles solares un valor en grados que aumenta conforme mayor sea la latitud del lugar de emplazamiento.
• La situación, orientación e inclinación del generador fotovoltaico con integración arquitectónica deben garantizar que las pérdidas sean inferiores al 50%.
• El Performance Ratio (PR) de la instalación también depende de las variaciones de temperatura que sufra el sistema a lo largo del año.
• La filosofía del autoconsumo con balance neto consiste en que la electricidad generada se inyecta a la red, siendo esta la que la acumula para cuando sea necesaria.

Contexto Global y Fabricación

Países con mayor potencia fotovoltaica (finales de 2013)

Los cuatro países líderes eran: Alemania, Italia, China y Estados Unidos.

Proceso de fabricación de células solares de silicio

1. Se introduce el silicio en un horno a muy alta presión con hidrógeno.
2. Se funde alrededor de una varilla metálica, formando lingotes cristalinos de polisilicio.
3. Se cortan en discos finos (obleas) y se pulen.
4. Se introducen los dopantes en las obleas.
5. Se depositan los conductores metálicos: una fina rejilla, habitualmente en la cara expuesta a la luz.

Marco Regulatorio en España

Modificaciones técnicas del Real Decreto 1565/2010

• Requisitos de respuesta frente a huecos de tensión.
• Adscripción a centros de control de generación y envío de telemedidas en tiempo real.
• Penalizaciones por energía reactiva.
• Seguimiento de consignas de tensión.

Cambios introducidos por el Real Decreto-ley 14/2010

• Las instalaciones fotovoltaicas tienen derecho a percibir el régimen económico primado reconocido hasta alcanzar un número de horas equivalentes al año, según la zona solar climática.
• Se amplía el plazo con derecho a tarifa regulada de 25 a 28 años.

Ventajas de las Centrales de Torre Solar frente a CCP

1. Los CCP realizan el seguimiento del sol en un eje, mientras que los heliostatos lo hacen en dos ejes.
2. El fluido (aceite) utilizado en las centrales de CCP limita la temperatura de operación (390 ºC).
3. Mayor eficiencia termodinámica.
4. El sistema está concentrado en un área reducida, disminuyendo las pérdidas de calor, los costes de mantenimiento y las posibles fugas.
5. Sistema de almacenamiento de energía y sistema de generación eléctrica diferenciados.
6. De acuerdo con diversos estudios, la tecnología de Torre y Receptor de Sales Fundidas (TRS) es la más atractiva en términos de eficiencia energética.