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Tipos de Energia

Conoce los tipos y utilidades de la Energía Solar Fotovoltaica

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La energía solar fotovoltaica es uno de los diversos tipos de energía solar existentes. Este texto pretende abordar cuestiones esenciales como el modo en  que la empleamos, las aplicaciones prácticas que obtenemos de su luz y calor y la forma en la que ha cambiado nuestras vidas.

¿Qué es la energía del Sol tipo fotovoltaica?

La energía que proviene del Sol tipo fotovoltaica es aquella que consiste en la transformación directa de la radiación solar en energía eléctrica. A menudo, esta  energía, se denomina también energía fotovoltaica. La mencionada transformación en energía eléctrica se logra mediante el aprovechamiento de las propiedades de los materiales semiconductores a través de las células fotovoltaicas. No es la única energía proveniente del Sol, otra fuente de energía proveniente de este es la híbrida. Haz click aquí para saber más sobre la energía solar híbrida.

Esta energía sigue proceso mediante paneles para producir energía fotovoltaica. El material base para fabricar los paneles fotovoltaicos es comúnmente el silicio. Una vez que la luz del Sol (fotones) incide en una cara de la célula solar, da lugar a una corriente eléctrica. La electricidad que se genera se puede aprovechar a modo de fuente de energía. Fabricar células fotovoltaicas es un proceso con un elevado coste, tanto a nivel económico como de tiempo. Aunque el silicio con el que se lleva a cabo la fabricación de las células fotovoltaicas es una material que abunda en la Tierra, su procesamiento es arduo y complicado.

Tras costosos procesos son elaborados lingotes de silicio que posteriormente serán cortados en obleas (células fotovoltaicas). Otra fuente para obtener silicio es el reciclado de la industria electrónica. A día de hoy se encuentran en proceso de preparación otros materiales de rendimiento mayor. Resulta fundamental que la totalidad de las células que componen un panel solar fotovoltaico cuenten con las mismas características. Tras la fabricación de las células fotovoltaicas, es necesario seguir un proceso de clasificación y selección.

Gracias a las instalaciones fotovoltaicas que acabamos de describir la luz es transformada en electricidad de un modo limpio y seguro. Además, la vida de estos sistemas garantiza un largo funcionamiento. A estos efectos, se estima que la vida de un módulo se encuentra en torno a los 30 años y su rendimiento, pasados 25 años, sigue  por encima del 80%.

Sistemas solares fotovoltaicos

Una vez se ha producido esta energía, existen 3 tipos de sistemas del Solfotovoltaicos:

  • Conectado a la utilidad sin baterías
  • Conectado a la utilidad con resguardo de baterías, que también se conoce como “backup”
  • Sistema remoto sin conexión a la utilidad

Además, estos sistemas puedes ser utilizados para el autoconsumo de electricidad o para producción y venta en general de esta.

Tipos de instalaciones fotovoltaicas

A modo de resumen, podría decirse que las instalaciones fotovoltaicas más comunes en nuestro ámbito son:

  • Instalaciones aisladas a red. Habituales en aquellas zonas en la que el acceso a la red pública se dificulta o imposibilita o bien adquiere un coste demasiado elevado. Se utilizan para autoconsumo
  • Instalaciones de conexión a red. Se trata del tipo más extendido en nuestro país y en ellas la energía producida es utilizada en su totalidad para la venta a la red eléctrica de distribución

 

Imágenes de energía solar fotovoltaica

Energía Solar Fotovoltaica

Ventajas y desventajas de la energía originada por el Sol fotovoltaica

Entre las principales ventajas de la energía que origina el Sol tipo fotovoltaica se encuentran:

  • Menor coste de producción. Muchas usuarios logran reducir significativamente su factura de la luz con esta energía sostenible
  • Existencia de subvenciones en ciertos países. Al comienzo de su implantación fueron muchos los países que ofrecieron subvenciones a quienes quisieran hacer una apuesta por tal iniciativa
  • Contribución al medio ambiente. En líneas generales se trata de una línea bastante “sana” para el ecosistema
  • Mantenimiento económico. Mantener los paneles solares tiene un coste bastante bajo
  • Disponibilidad global. En cualquier lugar del mundo en el que haya Sol, habrá energía solar
  • Opción de instalación de paneles transparentes en el futuro. Algunos países como Japón ya han optado por implantar ventanas con paneles solares transparentes integrados
  • Energía sostenible. Otra de sus grandes ventajas, dado que no se consume a sí misma
  • Posibilidad de vender la energía sobrante. Si eres particular y cuentas con un exceso de energía producida, podrás venderla siempre que te acojas convenientemente a la normativa al respecto, uniéndote siguiendo el ejemplo de quienes ya lo hacen

Entre las principales desventajas de la energía que origina el Sol tipo fotovoltaica se encuentran:

  • Precisa una inversión inicial relativamente alta. Ahora bien, pese a que a corto plazo la energía solar fotovoltaica resulta cara, con el tiempo se rentabiliza
  • Posibilidad de falta de energía puntual. Debido a que esta energía depende del Sol, puede darse el caso de que cuando el mismo no salga, nos falte energía
  • Requiere la realización de obras en casa. Un factor que se suma a los mencionados costes, incrementando el precio final de esta ecológica elección
  • Provoca un cierto impacto en la atmósfera. Aunque en principio esta idea pueda resultar contradictoria, lo cierto es que su instalación cuenta con un pequeño grado de contaminación
  • Puede necesitar un espacio amplio. A menor densidad de potencia solar, más espacio se va a precisar, con la consiguiente implicación de costes mayores
  • Falta de eficiencia total de los paneles. La solar fotovoltaica tiene aún un largo camino por recorrer, no siendo todos los paneles absolutamente eficaces y quedando limitados algunos a ciertas zonas

Energía fotovoltaica para niños

Dar a las nuevas generaciones un prisma ecologista-ambiental es una obligación que no debemos pasar por alto.

Así las cosas es importante que los niños adquieran una serie de nociones que les ayuden a identificar aquellos fenómenos naturales en los que el Sol cobra un papel protagonista y se familiaricen con las energías renovables como la solar.

Experimentos con energía solar fotovoltaica

Ahora os vamos a sugerir la realización de un interesante y divertido experimento doméstico de energía solar térmica que podréis realizar desde casa  (adoptando siempre las debidas medidas de precaución).

Experimento solar-células fotovoltaicas

A través de una célula fotovoltaica es posible transformar la energía proveniente del Sol en electricidad. Es conveniente dar un repaso a los conocimientos sobre intensidad de la corriente, potencia, voltaje y circuitos eléctricos.

Materiales necesarios:

  • Célula fotovoltaica
  • Voltímetro
  • Amperímetro
  • Bombillas pequeñas (1.3-6V)

Pasos a seguir:

  1. Conecta la célula fotovoltaica al voltímetro (asegurándote de que los polos + y – se encuentran correctamente conectados)
  2. Mide la diferencia de potencial con la ayuda del voltímetro
  3. Conecta las células fotovoltaicas al amperímetro y seguidamente mide la corriente continua
  4. Mie la corriente del conjunto del circuito
  5. Calcula la potencia en vatios y a continuación pásala a julios
  6. Conecta las células fotovoltaicas a las bombillas y después mide tanto los voltios como los vatios producidos
  7. Haz una variación del experimento para lo que podrás usar diferentes bombillas (de 12W, 40W, 60W y 100W) y células fotovoltaicas. Tras hacerlo, calcula la potencia (V x A)
  8. Procede a examinar el ángulo de incidencia de la luz sobre las células fotovoltaicas

Aspectos a tener en cuenta:

  1. Comprueba si la intensidad de la luz afecta la corriente de salida de las células fotovoltaicas
  2. Calcula cuánta energía (julios) puede llegar a producir una célula fotovoltaica
  3. Observa durante cuánto tiempo se debe exponer una célula al Sol para producir tanta energía como la que se contiene en un litro de leche (fíjate en la energía que se requiere en julios para el envase de leche)
  4. Toma nota de cuántas células se precisan para encender una bombilla de 12 W
  5. Piensa cómo se puede almacenar la energía que producen las células
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Vídeo sobre la energía solar fotovoltaica:

Fuentes y Referencias

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