Aunque en la actualidad aún dominan las energías fósiles en nuestro planeta, las renovables están haciéndose hueco en los mercados de todos los países del mundo. Las energías renovables son aquellas que no contaminan el medio, que no se agotan y que son capaces de aprovechar la energía de elementos de la tierra y alrededores, como el sol, el viento, y el agua, entre otros, para generar electricidad. Dado que las energías fósiles están por agotarse, las renovables son el futuro.
Hoy vamos a hablar en profundidad sobre la energía solar fotovoltaica. Esta energía es, quizás, la más utilizada en todo el mundo en el ámbito de las renovables. ¿Te gustaría conocer cómo funciona y los diferentes usos que tiene?
Definición
Antes de comenzar a describir sus usos y propiedades, es fundamental aclarar qué es la energía solar fotovoltaica. La energía solar fotovoltaica es aquella que es capaz de aprovechar la energía procedente de la radiación solar y convertirla en electricidad. Esto se logra mediante el uso de materiales semiconductores que generan una corriente eléctrica cuando son expuestos a la luz.
Esta fuente de energía es completamente limpia, ya que no genera emisiones de gases de efecto invernadero ni tóxicos durante su proceso. Además, es una energía renovable, lo que significa que su fuente principal, el sol, no se agotará en miles de millones de años. Para aprovechar esta energía, se utilizan dispositivos conocidos como paneles solares. Estos paneles capturan los fotones de luz de la radiación solar y los convierten en electricidad a través de un proceso conocido como efecto fotovoltaico.
¿Cómo se genera la energía solar fotovoltaica?
El proceso de generación de energía solar fotovoltaica parte de la captación de fotones de luz del sol mediante paneles solares. Estos capturan la radiación solar y a través del efecto fotovoltaico convierten la luz en corriente eléctrica. Cada panel solar está compuesto por células fotovoltaicas, que son materiales semiconductores (generalmente silicio) capaces de absorber la energía de los fotones y liberar electrones. Estos electrones, al moverse, generan una corriente eléctrica.
Es importante señalar que el voltaje de salida de una célula fotovoltaica es bastante bajo (alrededor de 0,6 V). Para aumentar la potencia del sistema, estas células se conectan en serie formando un módulo fotovoltaico, que se encapsula en una estructura resistente a la humedad y a las inclemencias del tiempo.
Este proceso genera una corriente continua que, a través de inversores de corriente, se puede transformar en corriente alterna, lo que permite su uso en los hogares y empresas.
Elementos y rendimiento
Los paneles solares son los dispositivos donde se capturan las células fotovoltaicas. Estos paneles tienen diversos usos, tanto a nivel personal como empresarial. De hecho, los costes de los paneles han disminuido en los últimos años, y podemos encontrar instalaciones estándar que rondan los 7.000 euros.
Uno de los principales beneficios de estos sistemas es su fácil instalación y bajo mantenimiento. Además, su vida útil es considerablemente larga, alrededor de 25-30 años, lo que permite amortizar la inversión fácilmente.
No obstante, la ubicación de los paneles juega un papel crucial en su rendimiento. Para maximizar la captación de energía, los paneles deben estar orientados hacia donde reciben la mayor cantidad de horas de luz solar al día. La energía capturada puede ser almacenada en baterías para su uso durante la noche o en días nublados.
El rendimiento de una instalación solar fotovoltaica variará según la geografía y la disposición de los paneles. En zonas con más horas de sol, los sistemas solares permiten recuperar la inversión en aproximadamente ocho años, lo que deja un margen considerable de tiempo para obtener ganancias.
Usos de la energía solar fotovoltaica
Sistemas fotovoltaicos conectados a la red
Uno de los principales usos de la energía solar fotovoltaica es mediante sistemas conectados a la red eléctrica. Estos sistemas permiten aprovechar la energía solar para producir electricidad que se vierte en la red. Para lograr esto, se utilizan inversores de corriente que transforman la corriente continua generada por los paneles en corriente alterna, compatible con la red eléctrica.
Aunque el coste por kWh de la energía solar sigue siendo algo superior en comparación con otras fuentes de energía, esta diferencia se ha reducido significativamente en los últimos años gracias al abaratamiento de la tecnología y al incremento de la eficiencia de los paneles. En muchas regiones con sol abundante, la energía fotovoltaica ya es competitiva frente a otras fuentes. Las subvenciones y ayudas públicas son clave para hacer de esta opción una de las más viables para muchos consumidores.
Otros usos de la energía solar fotovoltaica
Aparte de su uso para la producción de electricidad, la energía solar fotovoltaica tiene muchas más aplicaciones. Algunas de las más comunes son:
- Iluminación: Ideal para proporcionar luz en lugares públicos, como carreteras, áreas de descanso y zonas rurales.
- Señalización: Se utiliza con frecuencia en el sector de la señalización vial y marítima para marcar puntos estratégicos.
- Telecomunicaciones: Muchas instalaciones de repetidores de telecomunicaciones alimentan sus sistemas mediante energía solar fotovoltaica.
- Agricultura: En granjas y explotaciones ganaderas, se utiliza para sistemas de bombeo de agua, suministro eléctrico a sistemas de ordeño, entre otros.
Para ampliar esta lista, la energía solar fotovoltaica también tiene una relevancia crítica en la electrificación rural en áreas aisladas, permitiendo que comunidades alejadas de las redes eléctricas tengan acceso a electricidad de una manera limpia y sostenible.
La energía solar fotovoltaica es una de las mejores opciones para reducir la dependencia de fuentes contaminantes y no renovables. Su fácil instalación y larga vida útil han permitido que cada vez más sectores, desde el industrial hasta el rural, adopten este tipo de energía como una solución viable, sostenible y económica.