Energía solar fotovoltaica: ¿Qué es y cuándo puede utilizarse?
Fotovoltaica 14 marzo, 2016
La tecnologías solares permiten obtener energía a partir de la radiación solar procedente del sol. A la estrella alrededor de la que orbitan los planetas del Sistema Solar le quedan aún unos 5.000 millones de años de vida por lo que se considera que la energía que podemos obtener del Sol es renovable y sostenible.
La energía transportada por la radiación solar es aprovechada principalmente de dos formas:
- Convirtiendo la radiación solar en energía térmica calentando directamente un fluido que nos permite usar el calor en nuestras instalaciones. Usualmente es utilizada para obtener calefacción y agua caliente sanitaria. A esta forma de aprovechamiento la denominamos Energía Solar Térmica.
- Transformando la radiación solar en energía eléctrica a través del efecto fotovoltaico. Se basa en la propiedad de ciertos materiales, los semiconductores, de generar una pequeña corriente eléctrica cuando incide sobre ellos una radiación electromagnética como la luz solar. Se utiliza en grandes instalaciones de generación fotovoltaica que es vertida al sistema eléctrico de potencia para ser consumida por los distintos usuarios, o en instalaciones individuales para aprovechamiento particular. Este es el principio de la Energía Solar Fotovoltaica.
Los paneles fotovoltaicos están formados por un conjunto de elementos semiconductores, denominados celdas, interconectados entre si que, al incidir la radiación solar sobre los mismos, generan una diferencia de potencial adecuada que permite la generación de una corriente eléctrica continua.
Con esta energía eléctrica se pueden alimentar los distintos equipos que lo precisen. Directamente si necesitan corriente continua o a través de un convertidor en el caso de equipos de corriente alterna.
A la hora de planificar un sistema alimentado por energía solar fotovoltaica hay que tener en cuenta que solo podremos generar energía cuando exista radiación solar, con más o menos eficiencia en función de la cantidad de radiación. Esta energía se reduce con la existencia de nubes y otros fenómenos meteorológicos. Durante la noche la generación de energía será nula. Así, si necesitamos usar energía también en horario nocturno o en malas condiciones de radiación, tendremos que optar por dos alternativas: el uso de sistemas de almacenamiento o la conexión a red eléctrica.
El más sencillo es la contratación de un servicio de suministro eléctrico convencional con una de las compañías comercializadoras existentes. Cuando exista radiación solar utilizaremos la energía eléctrica generada por el sistema fotovoltaico, y cuando no exista radiación, o la potencia fotovoltaica no sea suficiente, utilizaremos la energía suministrada por la compañía eléctrica.
La segunda opción consiste en la instalación de acumuladores de energía eléctrica o baterías que nos permitan almacenar la energía suficiente para utilizarla en las horas de menor, o nula, radiación. A la hora de dimensionar el sistema de almacenamiento habrá que tener en cuenta tanto la potencia necesaria para alimentar todos los equipos necesarios como el tiempo de autonomía que necesitamos. Para esto último no solo deberemos contar con los periodos nocturnos, sino que habremos de tener en cuenta la posibilidad de tener un número determinado de días nublados o de radiación mínima.
Las instalaciones fotovoltaicas están compuestas por diversos equipos. Los más representativos son los siguientes:
- Panel fotovoltaico: dispositivo que alberga las celdas semiconductoras que transforman la radiación solar en energía eléctrica en corriente continua. Existen de varias tecnologías.
- Regulador de carga: equipo situado entre los paneles y los elementos de consumo. Protege a los acumuladores, si existen, contra sobrecargas y proporciona el nivel de tensión en corriente continua elegido para la instalación.
- Inversor: colocado entre el regulador y los equipos de corriente alterna, transforma la corriente continua generada por los paneles en corriente alterna de frecuencia constante.
- Acumulador: almacenan la energía eléctrica en forma de corriente continua para ser utilizada en horas de poca o nula radiación solar.
La decisión de realizar una instalación fotovoltaica debe basarse en un estudio profundo de las necesidades presentes y futuras, los costes de instalación y mantenimiento, los periodos de amortización y los ahorros deseados. además de estas cuestiones técnicas es imprescindible revisar la normativa vigente a fin de encajar la instalación de forma adecuada dentro del marco legal de generación y consumo eléctrico.
