ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA » Qué es, Usos, Ventajas

La energía solar fotovoltaica es la energía solar que se ve en la azotea de los hogares y las empresas: produce electricidad a partir de energía solar directamente sin partes móviles. Las tecnologías solares térmicas utilizan la energía del sol para generar calor, y la electricidad se genera a partir de eso.

Cómo funciona la energía solar fotovoltaica

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En una célula fotovoltaica, la luz solar separa los electrones de sus átomos de silicio. Pequeños paquetes de energía luminosa llamados fotones son capturados por electrones e imparten suficiente energía para liberar al electrón de su átomo huésped.

Cerca de la superficie superior de la célula hay una “membrana unidireccional” llamada unión pn. La unión pn se forma mediante la difusión de pequeñas cantidades de fósforo a una profundidad de alrededor de un micrómetro en una delgada oblea de silicio.

Cuando un electrón libre cruza la unión pn, no puede regresar fácilmente, lo que ocasiona que aparezca un voltaje negativo en la superficie orientada hacia el sol (y un voltaje positivo en la superficie posterior).

Las superficies delantera y trasera se pueden conectar entre sí a través de un circuito externo para extraer la corriente, el voltaje y la energía de la célula solar.

Las células solares se empaquetan detrás del vidrio para formar módulos fotovoltaicos, que tienen una vida útil típica de 20 a 40 años.

En muchas circunstancias, los módulos fotovoltaicos montados en los techos de los edificios pueden producir tanta electricidad como la que consume el edificio.

Un módulo típico generará alrededor de 200 kilovatios hora (CA) por metro cuadrado por año.

Principales aplicaciones de la energía solar fotovoltaica

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A continuación listamos los principales usos que se le da a la energía solar fotovoltaica

  • Sistemas aislados
  • Telecomunicaciones
  • Electrificación rural
  • Aplicaciones agrícolas
  • Alumbrado publico
  • Señalización
  • Desarrollo Rural

Telecomunicaciones

  • Teléfonía móvil
  • Repetidores de radio y televisión
  • Control remoto
  • Control remoto para sistemas de riego
  • Telemetria
  • Radares
  • Radiotelefonía en general y para militares o puestos de vigilancia forestal
  • Telefonía rural vía satélite
  • Microonda
  • Cabinas telefónicas públicas
  • Estaciones de comunicación
  • Enlaces de radio
  • Sistemas de TRUNKING
  • Cobertura radio y comunicación en túneles ferroviarios

Electrificación rural

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  • Alojamiento temporal
  • Vivienda permanente
  • Electrificación centralizada con control de consumo individual por vivienda, en zonas rurales
  • Refugio y electrificación de cabañas de montaña
  • Estaciones de ayuda. (iluminación, medicamentos y preservación de vacunas con refrigeradores)
  • Escuelas y centros comunitarios
  • Las estaciones de policía y las fronteras
  • Instalaciones religiosas (capillas, misiones, etc.).
  • La electrificación rural actualmente tiene todos los productos que un sistema de electrificación convencional puede tener desde la incorporación de nuevos inversores de onda sinusoidal, lo que permite el uso de cualquier dispositivo.

Ventajas de la energía solar fotovoltaica

  • Los paneles fotovoltaicos proporcionan energía limpia y verde. Durante la generación de electricidad con paneles fotovoltaicos, no hay emisiones dañinas de gases de efecto invernadero, por lo que la energía solar fotovoltaica es ecológica. Es suministrada por la naturaleza, por lo tanto es gratuita y abundante.
  • La energía solar puede estar disponible casi en cualquier lugar donde haya luz solar.
  • La energía solar es especialmente adecuada para las redes de energía inteligente con generación de energía distribuida.

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  • El costo de los paneles solares se encuentra actualmente en una rápida reducción y se espera que continúe reduciéndose en los próximos años; por lo tanto, los paneles solares fotovoltaicos tienen un futuro muy prometedor tanto para la viabilidad económica como para la sostenibilidad ambiental
  • Los paneles fotovoltaicos, a través del fenómeno fotoeléctrio, producen electricidad de manera directa mediante la generación de electricidad
  • Los costos de operación y mantenimiento de los paneles fotovoltaicos se consideran bajos, casi insignificantes, en comparación con los costos de otros sistemas de energía renovable
  • Los paneles FV no tienen partes mecánicamente móviles, excepto en casos de bases mecánicas de seguimiento solar; en consecuencia, tienen muchas menos roturas o requieren menos mantenimiento que otros sistemas de energía renovable (por ejemplo, turbinas eólicas)
  • Los paneles fotovoltaicos son totalmente silenciosos, no producen ningún ruido; por lo tanto, son una solución perfecta para áreas urbanas y para aplicaciones residenciales (vea los paneles solares para el hogar)
  • Debido a que la energía solar coincide con las necesidades de energía para la refrigeración, los paneles fotovoltaicos pueden proporcionar una solución efectiva para los picos de demanda de energía, especialmente en los meses calurosos de verano donde la demanda de energía es alta.
  • Si bien los precios de los paneles de energía solar han experimentado una reducción drástica en los últimos años, y siguen bajando; los paneles fotovoltaicos solares son uno de los principales sistemas de energía renovable que se promueven a través de fondos de subsidios gubernamentales (FIT, créditos fiscales, etc.); por lo tanto, el incentivo financiero para los paneles fotovoltaicos hace de los paneles de energía solar una alternativa de inversión atractiva
  • Los paneles solares residenciales son fáciles de instalar en los techos o en el suelo sin ninguna interferencia con el estilo de vida residencial.

Desventajas de la energía solar fotovoltaica

  • Como en todas las fuentes de energía renovable, la energía solar tiene problemas de intermitencia; no brilla por la noche pero también durante el día puede haber clima nublado o lluvioso. En consecuencia, la intermitencia y la imprevisibilidad de la energía solar hacen que los paneles de energía solar sean una solución menos confiable
  • Los paneles de energía solar requieren equipo adicional (inversores) para convertir la electricidad directa (CC) en electricidad alterna (CA) para poder utilizarla en la red eléctrica
  • Para un suministro continuo de energía eléctrica, especialmente para conexiones en la red, los paneles fotovoltaicos requieren no solo inversores, sino también baterías de almacenamiento. Aumentando así el costo de inversión para paneles fotovoltaicos considerablemente
  • En el caso de las instalaciones de paneles fotovoltaicos montados en tierra, requieren áreas relativamente grandes para el despliegue; por lo general, el espacio de tierra se compromete con este propósito durante un período de 15 a 20 años, o incluso más
  • Los niveles de eficiencia de los paneles solares son relativamente bajos (entre 14% y 25%) en comparación con los niveles de eficiencia de otros sistemas de energía renovable
  • Aunque los paneles fotovoltaicos no tienen costos de mantenimiento ni de operación, son frágiles y pueden dañarse con relativa facilidad. Por lo tanto, los costos de seguro adicionales son de suma importancia para salvaguardar una inversión fotovoltaica.
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