Encara que en l'actualitat encara dominen les energies fòssils en el nostre planeta, les renovables estan fent forat en els mercats de tots els països de l'món. Les energies renovables són aquelles que no contaminen el medi, que no s'esgoten i que són capaços d'aprofitar l'energia d'elements de la terra i voltants, com el sol, el vent, l'aigua, etc. Per generar electricitat. Atès que les energies fòssils estan per esgotar-se, les renovables són el futur.
Avui parlarem en profunditat sobre l'energia solar fotovoltaica. Aquesta energia és, potser, l'energia més utilitzada a tot el món en l'àmbit de les renovables. Vols conèixer com funciona i els diferents usos que té?
definició
Abans de començar a descriure els seus usos i propietats, anem a aclarir què és l'energia solar fotovoltaica per a aquells que encara no coneguin bé. L'energia solar és aquella que és capaç d'aprofitar l'energia solar procedent de les partícules de llum per produir energia que posteriorment és transformat en electricitat. Aquesta font d'energia és totalment neta, de manera que no contamina el medi ambient ni emet gasos nocius a l'atmosfera. A més, presenta el gran avantatge de ser renovable, és a dir, el sol no es va a esgotar (o al menys fins d'aquí a uns milers de milions d'anys).
Per recollir l'energia de el sol s'utilitza uns panells solars que són capaços de captar els fotons de llum procedents de la radiació solar i transformar-los en energia.
Com es genera l'energia solar fotovoltaica?
Com s'ha esmentat abans, per generar energia fotovoltaica, cal captar els fotons de llum que té la radiació solar i convertir-la en electricitat per poder usar-la. Això es pot aconseguir mitjançant el procés de conversió fotovoltaica a través d'l'ús d'un panell solar.
La placa solar té com a element crucial la cèl·lula fotovoltaica. Això és un material semiconductor (fet de silici, per exemple) que no requereix ni parts mòbils, ni de cap combustible ni genera soroll. Quan aquesta cèl·lula fotovoltaica s'exposa a la llum d'una forma continuada, va absorbint l'energia continguda en els fotons de llum i ajuda a generar energia, posant en moviment els electrons que es troben atrapats per un camp elèctric intern. Quan això passa, els electrons recollits en la superfície de la cèl·lula fotovoltaica generen un corrent elèctric continu.
Ja que el voltatge de sortida de cèl·lules fotovoltaiques és molt baix (tan sols d'0,6V) es col·loquen formant sèries elèctriques i després s'encapsulen en una placa de vidre a la part davantera i un altre material que sigui resistent a la humitat a la part posterior (atès que la gran majoria de el temps estarà situat a l'ombra).
La unió de les sèries de cèl·lules fotovoltaiques i recobertes amb els materials esmentats formen un mòdul fotovoltaic. A aquest nivell ja es pot comprar el producte per a canviar en una placa solar. D'acord amb les tecnologies i el tipus d'ús que es fa d'ell, aquest mòdul té una àrea de superfície de 0.1 m² (10 W) a 1 m² (100 W), valors indicatius mitjana, i declina voltatges de 12 V, 24 V o 48 V depenent de l'aplicació.
Com s'ha esmentat anteriorment, mitjançant el procés de conversió fotovoltaica s'obté energia en molt baixes tensions i en corrent continu. Aquesta energia no es pot utilitzar per a la llar, pel que és necessari que, posteriorment, s'utilitzi un inversor de corrent per transformar-lo en corrent altern.
Elements i rendiment
Els aparells on es troben les cèl·lules fotovoltaiques es denominen panells solars. Aquests panells tenen múltiples usos. Serveixen per generar energia tant en l'àmbit personal, com familiar i empresarial. El seu preu al mercat ronda els 7.000 euros. L'avantatge principal d'aquests panells solars és que la seva instal·lació és molt fàcil i gairebé no requereix de manteniment. Tenen una vida útil d'uns 25-30 anys, De manera que es recupera la inversió perfectament.
Aquests panells solars han d'instal·lar-se en un lloc correcte. És a dir, en aquelles zones que estiguin orientades a el major nombre d'hores de sol a el dia. D'aquesta manera podrem aprofitar a l'màxim l'energia de el sol i generar més electricitat.
El panell solar necessita d'una bateria que emmagatzemi l'energia generada per utilitzar-la en aquelles hores en què no hi ha llum de el sol (com per exemple en la nit o en els dies ennuvolat o de pluja).
Pel que fa a el rendiment d'una instal·lació solar fotovoltaica, es pot dir que depèn enterament de l'orientació dels panells solars, la col·locació i la zona geogràfica on s'instal·li. Com més hores de sol hi hagi a la zona, més quantitat d'energia es podrà generar. La majoria d'instal·lacions solars recuperen la seva inversió en uns 8 anys. Si la vida útil dels panells solars és de 25 anys, s'amortitza i se li obté beneficis sobradament.
Usos de l'energia solar fotovoltaica
Sistemes fotovoltaics connectats a la xarxa
Un dels principals usos de l'energia solar fotovoltaica és la instal·lació d'un sensor fotovoltaic i un inversor de corrent capaç de transformar l'energia continu generat en els panells solars en corrent altern per a introduir-la en la xarxa elèctrica.
El cost per kWh de l'energia solar és més car que altres sistemes de generació. Encara que això s'ha modificat moltíssim amb el pas el temps. En alguns llocs on la quantitat d'hores de sol és major, el cost de l'energia solar fotovoltaica és la més baixa. És fonamental que compti amb línies d'ajuda econòmica i legals per compensar els costos de producció. A la fi i al el cap, estem ajudant al nostre planeta si no és contaminat ia evitar el canvi climàtic i la contaminació.
Altres usos de l'energia solar fotovoltaica
- Il·luminació. Un altre ús de l'energia solar fotovoltaica és la il·luminació en moltes entrades de pobles, àrees de descans i interseccions. Això fa abaratir els costos d'il·luminació.
- Senyalització. Per a la senyalització en les vies de trànsit s'empra aquest tipus d'energia amb cada vegada més freqüència.
- Telecomunicacions. Aquesta energia es fa servir en moltes ocasions per als camp de repetidors d'energia mòbil, ràdio i televisió.
- Electrificació rural. Amb l'ajuda d'un sistema centralitzat, els pobles més dispersos i petits llogarets poden gaudir de l'electricitat renovable.
- Granges i ramaderia. Per al consum d'energia d'aquests àmbits, s'empra l'energia solar fotovoltaica. Per il·luminar, impulsar les bombes d'aigua i reg, per al munyir, etc.
Com podeu veure, l'energia solar fotovoltaica s'empra en nombrosos àmbits que fan que cada vegada sigui més competitiva en els mercats i sigui considerada el futur de l'energia.