Energía solar fotovoltaica

¿Qué es la energía solar fotovoltaica?

¿Qué es la energía fotovoltaica y cómo funciona?

La energía solar fotovoltaica se constituye como una fuente de energía renovable y ecológica que emplea la radiación solar para generar electricidad. Su fundamento radica en el fenómeno conocido como efecto fotoeléctrico, donde ciertos materiales pueden captar partículas de luz llamadas fotones y liberar electrones, originando así una corriente eléctrica.

Este proceso se lleva a cabo a través de un componente semiconductor llamado celda o célula fotovoltaica. Estas células pueden estar compuestas de diferentes tipos de materiales, como silicio monocristalino, silicio policristalino, silicio amorfo y otros semiconductores de capa delgada. Las células de silicio monocristalino se forman a partir de un único cristal de silicio puro, alcanzando niveles de eficiencia máxima que oscilan entre el 18 % y el 20 % en promedio. Por otro lado, las células de silicio policristalino se manufacturan a partir de varios cristales, lo que las hace más económicas y con una eficiencia media de alrededor del 16 % al 17,5 %. Por último, las células de silicio amorfo presentan una estructura cristalina desordenada, lo que afecta sus prestaciones generales (eficiencia promedio de entre el 8 % y el 9 %), pero se compensa con un costo menor.

Tipos de plantas fotovoltaicas

En el ámbito de las plantas fotovoltaicas, es posible distinguir entre dos categorías: aquellas que están conectadas a la red y las que no lo están. Dentro del primer grupo, se pueden identificar dos subtipos:

1️⃣Central Fotovoltaica: En esta modalidad, toda la energía generada por los paneles solares se inyecta directamente en la red eléctrica. La electricidad producida fluye hacia el sistema eléctrico general, contribuyendo al suministro energético de la comunidad.

2️⃣Generador con Autoconsumo: En este caso, parte de la energía eléctrica producida por los paneles solares es utilizada por el propio generador, que podría ser un individuo o una entidad (como una vivienda, empresa o comunidad). El exceso de energía no consumida se vierte a la red eléctrica. En situaciones donde la producción solar no es suficiente para cubrir la demanda del generador, se recurre a la red eléctrica convencional para satisfacer las necesidades adicionales.

Las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red incorporan tres componentes esenciales:

✅Paneles Fotovoltaicos: Estos consisten en agrupaciones de celdas fotovoltaicas dispuestas entre capas de silicio. Su función es absorber la radiación solar y, mediante el efecto fotoeléctrico, convertir la luz (fotones) en electricidad (electrones).

✅Inversores: Los inversores son responsables de transformar la corriente eléctrica continua generada por los paneles en corriente alterna, que es la forma de electricidad adecuada para el consumo doméstico y comercial.

✅Transformadores: Dado que la corriente alterna generada por los inversores es de baja tensión (generalmente entre 380 y 800 voltios), se emplean transformadores para elevarla a niveles de media tensión (hasta 36 kilovoltios). Esto facilita su transporte y distribución a través de la red eléctrica.

Por otro lado, las instalaciones no conectadas a la red funcionan de manera autónoma y se ubican comúnmente en áreas remotas o explotaciones agrícolas. Estas instalaciones fotovoltaicas aisladas requieren dos componentes adicionales para su operación:

✅Baterías: Las baterías son responsables de almacenar el excedente de energía producida por los paneles durante momentos de baja demanda, para luego liberarla cuando se necesita. Este almacenamiento es esencial para mantener el suministro eléctrico constante.

✅Reguladores: Los reguladores desempeñan un papel crucial al proteger las baterías contra sobrecargas y asegurar un uso eficiente de la energía almacenada. Evitan daños en las baterías y garantizan su vida útil.

¿Cómo se produce la energía solar fotovoltaica?

Cuando la luz solar impacta en la delgada capa de silicio en la parte superior de un panel solar, provoca la liberación de electrones de los átomos de silicio. Dado que los electrones tienen una carga negativa, son atraídos hacia la parte positiva de la celda de silicio. Este movimiento da origen a una corriente eléctrica que es recogida por los cables dispuestos en la parte inferior del panel.

Al colisionar los fotones, que son las partículas de luz, con los electrones en la órbita exterior de un átomo de silicio, se les transfiere una cantidad de energía. Si esta energía supera el umbral de 1,2 electronvoltios (eV), el electrón se separa de su órbita habitual, atraviesa la celda solar y se convierte en corriente alterna en la caja de conversión.

Este fenómeno en el que la energía solar es transformada en electricidad se conoce como efecto fotovoltaico. Gracias a este proceso, cuanto más intensa sea la radiación solar que llega a los paneles solares, más electrones serán liberados y se generará una mayor cantidad de energía eléctrica. Para maximizar la eficiencia de este proceso, es fundamental instalar los paneles solares con la orientación óptima hacia el sol, de modo que la incidencia de la luz solar sea aprovechada al máximo.

Subvenciones a la energía solar fotovoltaica

El panorama actual en España es muy alentador para aquellos que desean adoptar sistemas de energía solar fotovoltaica. Las subvenciones y ayudas disponibles provienen de diversas fuentes.

El Plan Europeo Next Generation ha destinado fondos para impulsar la transición energética y la reducción de emisiones de carbono. A nivel nacional, el Gobierno de España ha implementado medidas para fomentar el instalar placas solares, incluyendo reducciones fiscales y subvenciones directas. Además, muchas Comunidades Autónomas y municipios ofrecen ayudas adicionales.

En algunos casos, estas subvenciones y ayudas pueden cubrir hasta el 50% del coste de la instalación de energía solar, e incluso hemos visto instalaciones que resultan completamente gratuitas gracias a estas medidas. Desde Aficlima Solar estamos aquí para ayudarte a aprovechar al máximo estas ventajas.

El futuro es solar

La energía fotovoltaica tiene el potencial para que en el futuro ser una de las principales fuentes energéticas, ya que es inagotable.

En un futuro muy próximo de 2 – 3 años vista, será una realidad, ya que se están emitiendo sentencias judiciales en nuestro país, que están sentando jurisprudencia, para poder alcanzar el llamado “BALANCE NETO ENERGÉTICO”.

Cuando como país apostemos por el autoconsumo, y los excedentes eléctricos que obtengamos de nuestra instalación se los podamos vender a nuestra distribuidora eléctrica, llegaremos a ese “balance neto”.

Dicho de una forma coloquial, si nosotros sólo  hemos necesitado gastar 100 Kw de la red, y le hemos vertido unos excedentes de 90 Kw, solo paguemos por estos 10 Kw de diferencia.

O también, estos excedentes de energía, se lo podremos vender “a nuestro vecino”, por ejemplo, como pasa en la actualidad en Portugal.

¿Cuáles son los beneficios de la energía fotovoltaica?

Además de ser una fuente de energía renovable y amigable con el medio ambiente, la energía fotovoltaica tiene muchos otros beneficios. Estos incluyen:

• Ahorro de dinero a largo plazo: Aunque los paneles solares pueden ser costosos de instalar, pueden ahorrarle dinero en su factura de energía a largo plazo. Los paneles solares tienen una vida útil de hasta 30 años y requieren poco mantenimiento, lo que puede ahorrarle dinero en reparaciones y aumenta la rentabilidad de instalar paneles solares.
• Aumento del valor de la propiedad: La instalación de paneles solares puede aumentar el valor de su propiedad y hacerla más atractiva para los compradores potenciales. Aunque es importante conocer los permisos para instalar energía solar fotovoltaica.
• Energía independiente: En caso de un corte de energía, los paneles solares pueden proporcionar energía independiente, lo que significa que puede seguir teniendo acceso a la electricidad incluso si la red eléctrica falla.
• Contribución a la lucha contra el cambio climático: La energía fotovoltaica no produce emisiones de gases de efecto invernadero, lo que significa que puede ayudar a reducir el impacto del cambio climático.

¿Cómo puedo elegir el sistema fotovoltaico adecuado para mi hogar o negocio?

A la pregunta de ¿Cuántas placas solares necesito? La respuesta es que depende de varios factores, como la cantidad de energía que necesita, su presupuesto y la cantidad de espacio disponible para los paneles solares. Un instalador profesional de paneles solares puede ayudar a evaluar sus necesidades y sugerir un sistema adecuado para usted.

Es importante tener en cuenta que la ubicación de su hogar o negocio también puede afectar la cantidad de energía que puede producir la energía fotovoltaica. Si vive en un área con menos horas de sol, es posible que necesite más paneles solares para producir la misma cantidad de energía que en un área con más horas de sol.

¿Dónde instalamos energía solar fotvoltaica?