Paneles de energía
solar fotovoltaica

Instalación de energía solar térmica

Planta de energia solar
Termoeléctrica

¿Qué es la energía solar?

¿Qué es la energía solar?

La energía solar es la energía asociada con la radiación solar y representa la principal fuente de energía en tierra.

A partir de esta energía se deriva más o menos directamente a casi todas las demás fuentes de energía disponibles para el hombre, como los combustibles fósiles, la energía eólica, la energía mareomotriz o de las olas, la energía hidroeléctrica, la energía procedente de la biomasa. Las únicas excepciones son la energía nuclear, la energía geotérmica y la energía de las mareas. Se puede utilizar directamente con fines energéticos para producir calor o electricidad con varios tipos de sistemas.

Desde el punto de vista energético, es una energía alternativa a los combustibles fósiles clásicos, se considera una energía renovable. La energía solar puede explotarse de manera apropiada a través de diferentes tecnologías y para diferentes propósitos, incluso si en las versiones tecnológicas que no incluyen almacenamiento energético.

Las instalaciones solares sufren la variabilidad e intermitencia de producción o no programabilidad completa debido a los ciclos de día-noche y los días nublados.

Tecnologías de aprovechamiento la energía solar

Hoy en día, la energía solar generalmente se entiende como la energía que las personas mismas generan con su tecnología directamente de la radiación solar. Esto está sucediendo actualmente en Europa occidental de dos maneras principales:

El término paneles solares se usa para ambos métodos. De todos modos, el diseño es sensiblemente diferente dependiendo para qué tipo de tecnología solar se va a utilizar:

El panel solar térmico utiliza rayos solares para calentar un líquido con características especiales, contenido en su interior, que transfiere calor, a través de un intercambiador de calor, al agua contenida en un tanque de almacenamiento. En estos cos la termodinámica juega un papel fundamental.

El panel fotovoltaico explota las propiedades de elementos semiconductores particulares para producir energía eléctrica cuando es sometido a la radiación solar. Gracias al denominado efecto fotovoltaico la exposición solar provoca el movimiento de electrones de un componente (normalmente silicio) generando una corriente eléctrica continua.

También existe el panel solar de concentración que utiliza una serie de espejos parabólicos con una estructura lineal. El objetivo de estos espejos es el de transportar los rayos del sol sobre un tubo receptor que circula un fluido de transferencia de calor o una serie de espejos planos que concentran los rayos al final de una torre. En ambos casos, el aparato receptor se calienta a temperaturas muy altas (400 ° C ~ 600 ° C).

Aplicaciones de la energía solar

Actualmente, los paneles solares se utilizan para suministrar agua caliente sanitaria (energía termosolar) y calefacción a hogares y complejos de edificios pequeños. Se han construido plantas de energía solar que, utilizando turbinas de vapor, convierten el calor almacenado en electricidad. Sin embargo, estos prototipos no han encontrado una amplia aplicación debido al bajo rendimiento de estas plantas de energía en comparación con los altos costos de administración y la discontinuidad del suministro de electricidad.

Los paneles fotovoltaicos se utilizan en sistemas solares aislados para alimentar dispositivos lejos de las redes eléctricas (sondas espaciales, repetidores telefónicos a gran altitud, etc.). También se utilizan en aplicaciones con demandas de energía tan reducidas que una conexión a la red eléctrica no sería económica (señales luminosas, parquímetros, etc. Obviamente, estos dispositivos deben estar equipados con acumuladores capaces de acumular el exceso de electricidad producida durante el día para alimentar el equipo durante la noche y durante los períodos nublados, generalmente baterías solares.

También se usan en grandes sistemas conectados a la red, aunque la cantidad de energía suministrada es variable tanto en condiciones diarias como estacionales y, por lo tanto, es difícil de predecir y no programable. Esta discontinuidad hace que sea difícil satisfacer la demanda de electricidad en cualquier momento, a excepción de la producción con un amplio margen de seguridad por encima de los picos de demanda anuales. Sin embargo, siendo el pico de producción de plantas de energía solar en el verano, logra compensar la mayor demanda interna debido a los aires acondicionados.

Ventajas e inconvenientes

El aprovechamiento de la energía solar implica ciertas ventajas y desventajas.

Las principales críticas o inconvenientes sobre el uso de la energía solar son atribuibles a los costos, a la eficiencia y a la característica intrínseca de la intermitencia o la no programabilidad de esta fuente de energía en comparación con las fuentes de energía convencionales, ya que está directamente afectada por la capa de nubes y la ausencia total durante la noche. Además, para producir paneles fotovoltaicos se necesita una gran cantidad de energía, a menudo utilizando fuentes de energía no renovable como el carbón.

Por otro lado, hay que contemplar las ventajas de la energía solar. Sus defensores apoyan una reducción de costos y un aumento de la eficiencia en el futuro cercano debido a las economías de escala y la mejora tecnológica de los futuros sistemas solares. Con respecto a la ausencia de esta fuente de energía durante la noche, también señalan que el pico máximo de consumo eléctrico se alcanza realmente durante el día, es decir, durante la producción máxima de energía solar.

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Última revisión: 3 de octubre de 2019