La energía solar es sin duda alguna la fuente de toda la vida en el planeta tierra es la responsable de todos los ciclos de la naturaleza, la responsable del clima, del movimiento del viento, del agua y del crecimiento de las plantas.
Todas las energías renovables tienen como base el poder del sol la energía solar por supuesto, la energía hidroeléctrica, la energía eólica, la biomasa e incluso la de las las olas y las corriente marinas. El diseño apropiado de las construcciones de los edificios siguiendo normas elementales bioclimáticas con materiales apropiados, puede minimiza o incluso anular la necesidad de climatizar las viviendas con el consiguiente ahorro de energía.
El aprovechamiento de la energía solar activa, recuperando energía solar térmica para calentamiento de agua con puede dotar a una familia con un equipo depaneles solares de unos 4 metros cuadrados y 300 litros de toda la necesidad de agua caliente para un año dependiendo de la localidad donde se ubique, un equipo de energía solar de estas características puede reducir las emisiones de CO2 en casi media tonelada, su precio oscila en aproximadamente sobre unos 2000 euros sin incluir sus correspondientes subvenciones, si optamos por la decisión de ampliar los colectores solares podemos dotar a la vivienda de energía solar, para calefacción por ejemplo a través de suelo radiante, cocinas solares, potabilización de agua mediante desalinización, etc.
La otra forma de recuperación de energía solar térmica seria mediante centrales torre, es decir parques solares mediante colectores parabólicos, esta técnica esta teniendo especial incidencia en nuestro país
Las células fotovoltaicas son las responsables de la transformación de la radiación solar en energía solar fotovoltaica, esto ocurre aprovechando las propiedades de los materiales semiconductores como el silicio, obtenido a partir de la arena. Estas células se asocian formando módulos fotovoltaicos suelen ser de color negro o azul oscuro y se protegen del exterior con una lamina de vidrio. Los paneles solares lo podemos encontrar de diversas formas, rígidos o flexibles (incluso enrollables), en forma de panel, de teja o incluso de ventana, orientables mecánicamente para captar el máximo de radiación solar lo que lo hace aumentar su productividad considerablemente, como es lógico sus precios varían considerablemente dependiendo del tipo de dispositivo de energía solar que adquiramos. La energía producida por estos paneles se miden vatios pico Wp eso es la máxima potencia generada a 25 ºC de temperatura 1 Kw/m2, asimismo la energía producida se medirá en Kwh, es decir la energía máxima que se produciría en condiciones de máxima potencia durante 1 hora.
Un generador fotovoltaico de energía solar consiste en varios módulos fotovoltaicos unidos mediante cables eléctricos, la corriente eléctrica que producirá será una corriente continua, esta variara dependiendo de las condiciones en que se genere radiación solar, temperatura, etc. La electricidad producida con energía solar puede convertirse en corriente eléctrica alterna con las mismas características que la de la red convencional.
El uso que se le puede dar a la energía solar fotovoltaica se puede dividir principalmente en dos grandes grupos que son las instalaciones de energía solar aislada y las conectadas a red. En el primer grupo encontramos un sinfín de posibilidades viviendas o industrias aisladas de la red, telecomunicaciones, bombeo de agua y todo un largo conjunto de aplicaciones que se puede ir solventando sobre la marcha gracias a esta maravillosa forma de producir energía. La otra forma de uso de la energía solar conectada a la red, contribuyendo a la red eléctrica normal.
La energía solar fotovoltaica convierte directamente la radiación del sol en electricidad, es una energía limpia, renovable y de un poder incalculable, se estima que con la cantidad de radiación solar que nos llega en media hora la humanidad tendría suficiente energía para todo un año. Las instalaciones solares fotovoltaicas son simples, silenciosas, tienen una duración de muchos años y son altamente fiables. El consumo energético utilizado para la elaboración de los paneles solares esta rentabilizado en un periodo de 2 a 3 años.
La energía solar no es contaminante, no perjudica el medio ambiente al contrario de cómo ocurre con las energías fósiles o la nuclear, el único inconveniente que tiene la energía solar es a la hora de la fabricación de las células solares basadas principalmente en los semiconductores de silicio, a la hora de la elaboración de este proceso si se utilizan elementos que pueden dañar al medio ambiente, es por ello que los fabricantes deben concienciarse de este problema y utilizar en la medida de lo posible los mínimos elementos contaminantes para su elaboración, apostar fuertemente por el reciclaje de estos elementos es otra de las opciones que se deben de tener en cuenta.
Sin poderse cuantificar de una forma clara es indudable que el uso de la energía solar aporta beneficios sociales al ciudadano, empezando por la generación de puestos laborales, conseguir independencia energética lo cual reduciría conflictos políticos entre naciones por todos conocidos, además al acercar la producción de la energía solar al ciudadano de a pie toma conciencia directa de los problemas que conlleva el despilfarro energético, aumentado el consumo respetuoso con el medio ambiente. De esta forma cada edificio, cada casa o cada pueblo puede convertirse en pequeñas centrales eléctricas, limpias y respetuosas con el medio ambiente, gracias a la energía solar.
La situación de la energía solar fotovoltaica en España es un paisaje desconcertante, siendo uno de los países con mayor radiación solar de Europa junto con Portugal no se llega ni de lejos a la situación actual de un país como es Alemania con mucha menos radiación solar, este país es un modelo a seguir en las ayudas estatales y la concienciación de los ciudadanos a mediados del año 2003 consiguió finalizar el programa 100.000 tejados solares iniciados en 1.999 generando una capacidad de 300 MW. Es además el principal productor europeo de paneles solares, puesto en el que ha desplazado a España
Algunos aspectos técnicos de la energía solar.
Para conseguir producir energía solar fotovoltaica en primer lugar lo que nos hace falta es un conjunto de paneles solares fotovoltaicos conectados entre si mediante un cableado, con soporte o sin soporte, la energía eléctrica que se produce es una energía eléctrica continua, esta energía en este estado no puede ser inyectada a la red convencional para ello nos hará falta un inversor que convertirá la energía eléctrica producida por la energía solar de continua a alternar lista para ser consumida por la red, además de esto nos harán falta dos contadores eléctricos, uno para cuantificar la energía que se inyecta a la red, y otro para el consumo del inversor que en cualquier caso es un consumo mínimo. Existen algunos paneles solares que llevan incorporadas un inversor, de esta forma están listos para poder suministrar energía eléctrica alterna y poder enchufar cualquier cosa a este panel.
El almacenamiento de la energía solar fotovoltaica producida en los sistemas conectados a red no debe darnos ningún tipo de problema estos sistemas no dependen de baterías para el almacenamiento de la energía pues esta se inyecta directamente a la red. Nos protege de posibles apagones por parte de la red habitual y sobre todo hay que tener en cuenta que la energía que producimos nosotros mismos es energía que estamos ahorrando que se genere por las centrales contaminantes.
Se puede llegar a ser autosuficiente energéticamente mediante un sistema de energía solar fotovoltaica, esto dependerá de cantidad de factores como los módulos conectados, el redimiento de dichos paneles solares, la cantidad de radiación que nos llega, su inclinación, etc. Tomando como medidas de referencia una instalación tipo en las horas de máxima radiación solar a un sistema que llegara por ejemplo 50 Wp (Vatios pico) podría genera 50 Wh (Varios hora) es decir en la hora de máximo rendimiento podría genera 50 Vatios a la hora. Al consumirse la energía en el mismo sitio no hay pérdidas a la hora de que se transporte de un sitio a otro. Un uso muy habitual que se esta dando normalmente es para la climatización de las viviendas en verano, cuando necesitan mayor refrigeración y la cantidad de radiación solar es mayor, en estos casos la eficiencia energética esta garantizada.
La ubicación de los paneles solares debe hacerse teniendo en cuenta una serie de factores entre los cuales podemos destacar el tener en cuenta el evitar obstáculos que perjudiquen la llegada de radiación solar a los edificios, como pueden ser árboles, edificios, otros paneles, etc. La orientación óptima de los paneles solares por lo general en España suele ser la orientación sur para los paneles solares, sabiendo que por cada grado que nos desviemos de esta perdida debemos asumir una perdida de eficiencia. El ángulo de inclinación ideal debería ser de 15 grados aunque si preveemos que podemos tener problemas con la nieve este ángulo de inclinación para los paneles solares debería ser mayor.
Lo ideal es contar con estos elementos en la edificación de obras nuevas, de echo por ley a partir del 2007 en España todos los edificios que se construyan tendrán que contar con electros de agua caliente sanitaria a partir de energía solar, cuando se diseña un edificio teniendo en cuenta elementos de arquitectura bioclimatica se obtiene un mayor rendimiento energético del edificio, las opciones que podemos barajar a la hora de integrar los elementos de los paneles solares en el edificio son muy numerosos, desde los tradicionales paneles solares, paneles en forma de teja, de ventana, etc. Como norma muy general debemos tener en cuenta que para poder producir un KWp debemos de disponer de una superficie de entre 7 y 11 metros cuadrados, esta superficie esta disponible en la mayoría de los edificios. Su peso oscila de los materiales empleados y del tipo de sujeción pero contando con estos dos elementos, panel y soporte puede estar en una media de unos 25 kilos el metro cuadrado de panel solar fotovoltaico, esto hecho debe ser tenido en cuenta a la hora de diseñar las estructuras.
El aporte de energía eléctrica por parte de los paneles solares esta asegurado durante todo el año mientras se tenga radiación solar es decir mientras lleguen los rayos de sol, no es necesario que haga calor, en un día soleado de invierno se puede conseguir suficiente energía, incluso algunos paneles funcionan mas eficientemente a temperaturas mas bajas que con temperaturas mas altas, siempre dentro de unos limites claro. Su mantenimiento es increíblemente sencillo, al no tener piezas que se desgasten o que se rompan, simplemente hay que seguir sus revisiones periódicas, la limpieza en si del panel se puede hacer por la lluvia simplemente en caso de un periodo muy prolongado sin lluvia bastaría con limpiar el panel con agua. Como hemos recalcado son sistemas con un mantenimiento mínimo y que tienen unas medidas de seguridad equiparables a cualquier aparato eléctrico, en especial consideración se ha de tener en cuenta la toma de tierra de dicho aparato para evitar derivaciones de tierra.
Su vida media no se sabe con certeza todav ía, las primeras instalaciones datan de los años 60 y 70, aquí en España en Cataluña hay una instalación que se inauguro en el 74 aun sigue produciendo energía eléctrica en la Selva de Girona. La vida media de estos aparatos por lo general oscila entre 25 y 30 años aunque hasta ahora nunca han dejado de generar energía eléctrica.
Los módulos son fácilmente ampliables, sumando más paneles solares y cambiando el cableado existente por uno que se adapte a la nueva generación de electricidad.
Para finalizar debemos de decir que sin lugar a dudas esta energía solar es la energía que nos abastecerá en el futuro, una energía limpia, barata, eficaz y que solucionara los numerosos inconvenientes ecológicos que plantea las técnicas generadoras de energía que actualmente operan en el planeta.
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