En la
actualidad, debido a los cambios climáticos producidos
por el incremento de la emisión de Gases de Efecto Invernadero (GEI), es fundamental fomentar una conciencia ambiental que promueva el uso y la aplicación de nuevas alternativas como son las Energías Renovables (EERR). La Energía Solar es una de las opciones dentro de éstas energías limpias que se va posicionando como protagonista de un cambio de conciencia para una aplicación de tendencias verdes que cada vez más se están masificando y van experimentando un crecimiento global para un aprovechamiento energético sostenible. De esta manera se lograría alcanzar el estándar óptimo que pondría en practica una justicia socio ambiental, con beneficios tanto para el Planeta como para todos los que habitamos en ella.
¿Qué es Energía Solar?
La energía solar es la energía radiante producida en el Sol como
resultado de reacciones nucleares de fusión que llegan a la Tierra a través del
espacio en cuantos de energía llamados fotones que interactúan con la atmósfera
y la superficie terrestres.El Sol, en concreto la radiación solar interceptada por la tierra en su
desplazamiento a su alrededor, constituye la principal fuente de energía
renovable a nuestro alcance. Nuestro planeta recibe del Sol la asombrosa
cantidad de energía anual de 5,4 x 10^24 J, una cifra que representa 4.500
veces el consumo mundial de energía. Aunque es muy abundante el aprovechamiento
de la radiación solar está condicionada por tres aspectos: la intensidad de
radiación solar recibida por la tierra, los ciclos diarios y anuales a los que
está sometida y las condiciones climatológicas de cada emplazamiento.
El
aprovechamiento de la energía solar requiere de la utilización de dispositivos
que capten la energía proveniente del sol y la transformen en otra forma de
energía compatible con la demanda que se pretende satisfacer.Existen dos
alternativas posibles para realizar estas transformaciones: la conversión
fototérmica y la conversión fotovoltaica.
Energía Solar Fototérmica:
La energía
solar térmica consiste en el aprovechamiento de la energía procedente del Sol
para transferirla a un medio portador de calor, generalmente agua o aire. La
tecnología actual permite también calentar agua con el calor solar hasta
producir vapor y posteriormente obtener energía eléctrica.
¿Qué sistemas forman una instalación solar térmica?
El esquema
básico de una instalación solar es el siguiente:
- Sistema de captación:
El captador plano está formado por una placa
metálica que se calienta con su exposición al Sol (absolvedor); esta placa es
de color negro de forma que no refleja los rayos del Sol. Normalmente la placa
está colocada en una caja con cubierta de vidrio. Por el interior de la caja se
hace circular agua a través de un serpentín o un circuito de tubos de forma que
el calor se trasmite al fluido. El efecto que se produce es similar al de un
invernadero, la luz del Sol atraviesa la placa de vidrio y calienta la placa
ennegrecida. El vidrio es una “trampa solar”, pues deja pasar la radiación del
Sol (onda corta) pero no deja salir la radiación térmica que emite la placa
ennegrecida (onda larga) y como consecuencia, esta placa se calienta y trasmite
el calor al líquido que circula por los tubos.
- Sistema de acumulación:
Consiste en almacenar la energía térmica en
un depósito de acumulación para su posterior utilización. El sistema de
acumulación está formado por uno o más depósitos de agua caliente. La dimensión
de los depósitos de almacenamiento deberá ser proporcional al consumo estimado
y debe cubrir la demanda de agua caliente de uno o dos días.
- Sistema de distribución:
En este sistema se engloban todos los
elementos destinados a la distribución y acondicionamiento a consumo: control,
tuberías y conducciones, vasos de expansión, bombas, purgadores, válvulas, etc.
También forma parte de este sistema el sistema de apoyo basado en energías
convencionales (eléctricos, caldera de gas o gasóleo), necesarios para prevenir
las posibles faltas derivadas de la ausencia de insolación y hacer frente a los
picos de demanda.
Tipos de Colectores Solares
- Captador
solar plano:
También llamado colector solar
plano o panel solar térmico,
consistente en una caja plana metálica por la que circula un fluido, que se
calienta a su paso por el panel. Puede ser a su vez:
- Captador plano protegido: con un vidrio que limita las pérdidas de calor.
- Captador plano no protegido: sistema más económico y de bajo rendimiento, utilizado esencialmente para climatización de piscinas.
- Panel de tubos de vacío:
donde la superficie captadora está
aislada del exterior por un doble tubo de vidrio que crea una cámara al vacío.
Existen dos sistemas:
- Flujo directo: el fluido circula por los tubos, como en los captadores planos.
- Flujo indirecto o Heat pipe: el calor evapora un fluido en el tubo, y éste transmite su energía al condensarse en el extremo.
- Concentrador
solar:
El fluido se calienta a alta temperatura mediante espejos parabólicos. Pueden ser:
- Sistemas lineales (disposición cilíndrica): el fluido se calienta al recorrer la línea situada en el foco de la parábola.
- Sistemas puntuales (disposición esférica): con forma de plato, utilizado para concentrar más los rayos y obtener así temperaturas más altas cuando la infraestructura es de dimensiones limitadas.
- Espejos planos o lentes Fresnel lineales, con idéntica función que los concentradores solares lineales.
- Espejos en una central térmica solar, que concentran la radiación solar en un único punto situado en una torre, en donde se genera vapor de agua para producir electricidad.
- Espejos en un horno solar, variante donde se utilizan espejos planos y posteriormente espejos parabólicos para obtener muy altas temperaturas.
Son los más
utilizados por tener la relación coste-producción
de calor más favorable. En
ellos, el captador se ubica en una caja rectangular, cuyas dimensiones
habituales oscilan entre los 80 y 120cm de ancho, los 150 y 200cm de alto, y
los 5 y 10cm de espesor (si bien existen modelos más grandes). La cara expuesta
al sol está cubierta por un vidrio muy fino, mientras
que las cinco caras restantes son opacas y están aisladas
térmicamente.
Dentro de la caja, expuesta al sol, se sitúa una placa metálica. Esta placa
está unida o soldada a una serie de conductos por los que fluye un caloportador
(generalmente agua, glicol, o una mezcla de
ambos). A dicha placa se le aplica un tratamiento superficial selectivo para
que aumente su absorción de calor, o simplemente se la pinta de negro.
Son una
variante económica de los anteriores donde se elimina el vidrio protector,
dejando la placa expuesta directamente al ambiente exterior. Carecen también de
aislamiento perimetral. Dada la inmediatez y simplicidad de este tipo de
paneles, existen multitud de variantes tanto en formas como en materiales:
conceptualmente, una simple manguera enrollada y pintada de negro es, en
esencia, un colector solar plano no protegido. Debido a su limitada eficiencia,
necesitan una superficie más grande para conseguir las prestaciones deseadas,
pero lo compensan con su bajo coste.
Los tubos
de vacío suponen un concepto distinto: se reduce la superficie captadora a
cambio de unas pérdidas caloríficas menores. La lámina captadora se coloca
dentro de tubos al vacío, por tanto con unas pérdidas caloríficas
despreciables. Estos tubos presentan el mismo aspecto que un tubo fluorescente
tradicional, pero de color oscuro. Los paneles se forman con varios de estos
tubos montados en una estructura de peine. Las ventajas de este sistema son su
mayor aislamiento (lo que lo hace especialmente indicado para climas muy fríos
o de montaña), y su mayor flexibilidad de colocación, ya que usualmente permite
una variación de unos 20º sobre su inclinación ideal sin pérdida de
rendimiento. La desventaja es un coste significativamente mayor.
El concentrador
solar,
como su nombre lo indica, concentra la radicación
solar en un área más pequeña, similar al principio de una lupa.
Energía Solar Fotovoltaica:
La
tecnología fotovoltaica busca convertir directamente la radiación solar en
electricidad. Basada en el efecto fotoeléctrico, en el proceso emplea unos
dispositivos denominados celdas fotovoltaicas, los cuales son semiconductores
sensibles a la luz solar; de manera que cuando se expone a esta, se produce en
la celda una circulación de corriente eléctrica entre sus dos caras.
Los
componentes de una sistema fotovoltaico dependen del tipo de aplicación que se
considera (conectada o no a la red) y de las características de la instalación.
Una
instalación fotovoltaica aislada está formada por los equipos destinados a
producir, regular, acumular y transformar la energía eléctrica. Y que son los
siguientes:
Generador Fotovoltaico:
Las células
fotovoltaicas, por lo general de color negro o azul oscuro, se asocian en
grupos y se protegen de la intemperie, formando módulos fotovoltaicos. Varios
módulos fotovoltaicos junto con los cables eléctricos que los unen y con los
elementos de soporte y fijación, constituyen lo que se conoce como generador
fotovoltaico.
El generador
fotovoltaico es el elemento encargado de transformar la radiación solar en
energía eléctrica. Esta electricidad se produce en corriente continua, y sus
características dependen de la intensidad energética de la radiación solar y de
la temperatura ambiente.
-
Regulador de carga:
Tiene por
función proteger a la batería contra las sobrecargas y contra las descargas.
Además se emplea para proteger a las cargas en condiciones extremas de
operación, y para proporcionar información al usuario.
- Baterías:
Son el
almacén de la energía eléctrica generada. En este tipo de aplicaciones
normalmente se utilizan baterías estacionarias, las que tienen como
característica de operación más importante al ciclado; durante un ciclo diario,
la batería se carga durante el día y se descarga durante la noche; sobrepuesto
al ciclado diario hay un ciclo estacional, que está asociado a períodos de
reducida disponibilidad de radiación.
-
Inversor:
El inversor
es el elemento que transforma la energía eléctrica (corriente continua)
producida por los paneles en corriente alterna de las mismas características la
de la red eléctrica. Existen diferentes tipos de inversores, pero se considera
recomendable escogerlo en función del tamaño de la instalación a realizar.
Tipos de Paneles
Fotovoltaicos
En función de los
materiales:
Existen diferentes tipos de paneles
solares en función de los materiales semiconductores y los métodos de
fabricación que se empleen. Los tipos de paneles solares que se pueden
encontrar en el mercado son:
- Silicio Puro monocristalino-
Basados en secciones de una barra de silicio perfectamente cristalizado en una
sola pieza . En laboratorio se han alcanzado rendimientos máximos del 24,7%
para éste tipo de paneles siendo en los comercializados del 16%.
*Panel
Solar Monocristalino
- Silicio puro
policristalino- Los materiales son semejantes a los del tipo anterior aunque en este
caso el proceso de cristalización del silicio es diferente. Los paneles
policristalinos se basan en secciones de una barra de silicio que se ha
estructurado desordenadamente en forma de pequeños cristales. Son visualmente
muy reconocibles por presentar su superficie un aspecto granulado. Se obtiene
con ellos un rendimiento inferior que con los monocristalinos (en laboratorio
del 19.8% y en los módulos comerciales del 14%) siendo su precio también más
bajo.
*Panel solar
policristalino
Por las características físicas del
silicio cristalizado, los paneles fabricados siguiendo esta tecnología
presentan un grosor considerable. Mediante el empleo del silicio con otra
estructura o de otros materiales semiconductores es posible conseguir paneles
más finos y versátiles que permiten incluso en algún caso su adaptación a
superficies irregulares. Son los denominados paneles de lámina delgada
Los tipos de paneles de lámina
delgada son:
- Silicio amorfo- (TFS) Basados también en el silicio, pero a diferencia de los dos anteriores, este material no sigue aquí estructura cristalina alguna. Paneles de este tipo son habitualmente empleados para pequeños dispositivos electrónicos ( Calculadoras, relojes) y en pequeños paneles portátiles. Su rendimiento máximo alcanzado en laboratorio ha sido del 13% siendo el de los módulos comerciales del 8%.
Actualmente se investiga en sistemas que concentran la radiación solar por medio de lentes. La concentración de la luz sobre los paneles solares es una de las vías que están desarrollando los fabricantes para lograr aumentar la efectividad de las células fotovoltaicas y bajar los costes.
- Teluro de cadmio- Rendimiento en laboratorio 16% y en módulos comerciales 8%
- Arseniuro de Galio- Uno de los materiales
más eficientes. presenta unos rendimientos en laboratorio del 25.7% siendo los
comerciales del 20%
- Diseleniuro de cobre
en indio- con rendimientos en laboratorio próximos al 17% y en módulos
comerciales del 9%
Existen también los llamados paneles Tándem que
combinan dos tipos de materiales semiconductores distintos. Debido a que cada
tipo de material aprovecha sólo una parte del espectro electromagnético de la
radiación solar, mediante la combinación de dos o tres tipos de materiales es
posible aprovechar una mayor parte del mismo. Con este tipo de paneles se ha
llegado a lograr rendimientos del 35%. Teóricamente con uniones de 3 materiales
podría llegarse hasta rendimientos del 50%:
( *Célula con material
semiconductor 1, solo aprovecha una parte del espectro electromagnético de que
está compuesta la luz solar(2) La célula con el material semiconductor 2
aprovecha otra parte del espectro electromagnético de la luz diferente al del
material semiconductor 1 (3) en la célula Tandem se combinan ambos tipos de
materiales, con lo que se aprovecha la parte del espectro electromagnetico de
ambos tipos de materiales son capaces de tranformar en energía electrica. El
rendimiento total será en teoría la suma de los rendimientos de ambos tipos de
células por separado.
La mayoría de los módulos
comercializados actualmente están realizados de silicio monocristalino,
policristalino y amorfo. El resto de materiales se emplean para aplicaciones
más específicas y son más difíciles de encontrar en el mercado.
Mención especial merece una nueva
tecnología que esta llamada a revolucionar el mundo de la energía solar
fotovoltaica. Se trata de un nuevo tipo de panel solar muy fino, muy barato de
producir y que según dicen sus desarrolladores presenta el mayor nivel de
eficiencia de todos los materiales. Este nuevo tipo de panel esta basado en el Cobre Indio Galio
Diselenido (CIGS) y se prevé que en un futuro no muy lejano, debido a su competitiva
relación entre producción de energía/costo pueda llegar a sustituir a los
combustibles fósiles en la producción de energía.
En función de la forma:
También es posible clasificar los
tipos de paneles en función de su forma. Empleándose cualquiera de los
materiales antes comentados se fabrican paneles en distintos formatos para
adaptarse a una aplicación en concreto o bien para lograr un mayor rendimiento
.Algunos ejemplos de formas de paneles distintos del clásico plano son:
- Paneles con
sistemas de concentración. Un ejemplo de ellos es el modelo desarrollado
por una marca española, el cual mediante una serie de superficies reflectantes
concentra la luz sobre los paneles fotovoltaicos. Aunque el porcentaje de
conversión no varie, una misma superficie de panel producirá más electricidad
ya que recibe una cantidad concentrada de fotones.
- Paneles de formato “teja o baldosa”. Estos paneles son
de pequeño tamaño y están pensados para combinarse en gran número para así
cubrir las grandes superficies que ofrecen los tejados de las viviendas. Aptos
para cubrir grandes demandas energéticas en los que se necesita una elevada
superficie de captación.
*Panel de formato
teja.
- Paneles bifaciales: Basados en un
tipo de panel capaz de transformar en electricidad la radiación solar que le
recibe por cualquiera de sus dos caras. Para aprovechar convenientemente esta cualidad
se coloca sobre dos superficies blancas que reflejan la luz solar hacia el
reverso del panel.
IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA SOLAR
La energía solar a excepción de la energía nuclear es la fuente principal de energía utilizada en nuestro planeta y es considerada como la madre de todas las energías disponibles.La mayoría de las fuentes de energía usadas por el hombre derivan indirectamente del Sol. Los combustibles fósiles preservan la energía solar capturada hace millones de años mediante fotosíntesis, la energía hidroeléctrica usa la energía potencial de agua que se condensó en altura después de haberse evaporado por el calor del Sol y otros ejemplos más que podemos citar.
A continuación mencionaremos la importancia de la energía solar que influye en los otros tipos de energías renovables:
Energía Hidráulica: Se produce cuando el sol calienta el mar y evapora el gua que se transforma en vapor de agua, en nubes en lluvias y en ríos. Es decir cuando el Sol calienta la Tierra, además de generar corrientes de aire, hace que el agua del mar, principalmente, se evapore y ascienda por el aire y se mueva hacia las regiones montañosas, para luego caer en forma de lluvia. Esta agua se puede colectar y retener mediante presas. Parte del agua almacenada se deja salir para que se mueva los álabes de una turbina engranada con un generador de energía eléctrica. Las ventajas son que se trata de una energía renovable y limpia de alto rendimiento energético. Es una energía inagotable. Es ecológica. Tiene un bajo costo de mantenimiento.
Energía Eólica: Cuando el aire de la tierra asciende por que el sol lo ha calentado, se crean las corrientes de aire y viento. En síntesis Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas. La energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.
Energías de las mareas: La atracción que ejercen el sol y la luna sobre la tierra y el mar origina las mareas. Las mareas, y el movimiento de las aguas del mar, producen una energía que se transforma en electricidad en las centrales mareomotrices. Se aprovecha la energía liberada por el agua de mar en sus movimientos de ascenso y descenso de las mareas (flujo y re flujo) es una de las nuevas formas de producir energía eléctrica. Ventajas Autorenovable, No contaminante, Silenciosa, Bajo costo de materia prima, No concentra población. Desventajas, Localización puntual, Dependiente de la amplitud de las mareas, Traslado de energía, muy costoso.
Energía contendía en la biomasa: El sol envía energía calorífica y luminosa que las plantas utilizan para sintetizar su propia materia orgánica (Biomasa) mediante la fotosíntesis. Esas plantas crecen y se pueden quemar para obtener calor. Es decir La energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos.
Fósiles o biocombustibles: La energía fósil es energía solar concentrada y petrificada en forma de compuestos de carbono, procedente de plantas y animales que vivieron hace millones de años. Este carbono, al quemarse, pasa a la atmósfera en forma de dióxido de carbono, el principal componente del efecto invernadero.
El carbón fue el primer tipo de combustible fósil en ser utilizado como energía comercial. Siguieron el petróleo y por último el gas natural. Hoy en día los tres tipos coexisten en nuestro modelo de consumo de energía, con el carbón estabilizado, el petróleo en crecimiento y el gas natural en franca expansión.
Toda nuestra economía está basada en el consumo masivo de energía fósil: la energía procedente de carbones, petróleo y gas natural aporta un 88% del consumo total de energía primaria. Desventajas quemar carbón o petróleo tiene un impacto en la naturaleza, en forma de humo cargados de diversas sustancias contaminantes.
VENTAJAS Y
DESVENTAJAS
· Ventajas de la Energía Solar
La energía
solar es conocidamente catalogada como un tipo de energía limpia puesto que al
momento de generar la energía no produce contaminante alguno ni de manera
líquida ni de manera gaseosa.
Es una
energía silenciosa a comparación con algunas turbinas eólicas y el uso de combustibles
fósiles, es decir, mientras está generando energía no produce sonido y de esa
forma no crea contaminación sonora en los alrededores.
La energía
solar como su nombre lo dice absorbe energía del sol, el cual es una fuente de
energía “inagotable”.
Económicamente
hablando el uso de energía fotovoltaica tiene como principal ventaja la
fiabilidad y durabilidad de los sistemas solares, estimándose un promedio de 25
a 30 años de vida.
En el
aspecto técnico los sistemas fotovoltaicos poseen facilidad de instalación y un
bajo costo de mantenimiento debido al poco traslado que sufren los sistemas.
En el
aspecto arquitectónico, los sistemas fotovoltaicos, o más específicamente los
paneles solares, se pueden integrar en las estructuras de construcciones nuevas
o existentes.
Socialmente
la energía solar se presenta como una buena alternativa ya que debido a que los
paneles solares se pueden acoplar fácilmente a una vivienda la electricidad
puede llegar a poblados alejados de la ciudad capital (cabe resaltar que
conviene instalarlos en una distancia de lejanía mayor a 5 kilómetros).
· Desventajas de la Energía Solar
La principal
desventaja por la cual la energía solar no es utilizada de manera masiva es que
los sistemas fotovoltaicos son caros. Se necesita un capital inicial alto para
poder empezar a generar energía con la luz solar.
Más allá de
que la materia prima (principalmente Silicio) sea cara como sucede en otros
procesos industriales, lo que encarece a los sistemas fotovoltaicos es su
construcción.
Otra de las
desventajas más citadas de la energía solar es que su rendimiento es bajo
comparado con otros tipos de energía (por ejemplo el rendimiento de la energía
eólica es mayor que el de la energía solar).
En el
aspecto ambiental si bien la energía solar es una energía limpia, el proceso de
construcción atenta contra el ambiente pues la principal materia prima es el
silicio el cual es un elemento tóxico.
El desecho
de los paneles solares, si no se lleva por un proceso de reciclaje, puede
resultar altamente tóxico ya que contiene elementos tóxicos tales como plomo,
cobre, selenio, etc.
En un grado
menor otra contaminación que podrían generar los paneles solares es una
contaminación visual, afectando paisajes naturales (en la actualidad eso no
resulta ser un problema grave).
En zonas
urbanas la polución puede afectar el rendimiento de los paneles solares.
La
desventaja del rendimiento está estrechamente relacionada con la variación de
radiación que existe entre zonas y estaciones del año, haciendo así que la energía
generada tenga altos y bajos dependiendo de las circunstancias.
Generalmente
los lugares más aprovechables son lugares desérticos y alejados que hacen que
el transporte de la energía no sea rentable.
Además un
uso de sistemas fotovoltaicos a gran escala requiere una gran extensión de
terreno.
Una
desventaja que podría ser una de las principales pero que no es considerada
como tal puesto que puede ser controlada, es la cual sostiene que los sistemas
fotovoltaicos sólo son capaces de generar energía durante el día mas no durante
la noche; esto puede ser cambiado con los sistemas de almacén de energía u
alguna otra alternativa.
USO Y
APLICACIÓN EN EL MUNDO
La energía solar térmica para uso domestico es la principal aplicación utilizada en el mundo mediante las instalaciones de los paneles con sistemas solares activos. El análisis de la venta de paneles solares en países con florecientes industrias solares, tales como Grecia, Israel, Japón y Australia, muestra que el 80%-90% de los colectores tienen esta finalidad.En cuanto a la energía solar fotovoltaica, el actual mercado crece de forma contundente y, lo más importante, respaldado por un interés gubernamental.
De los estudios estadísticos realizados se desprende que la producción mundial de módulos solares fotovoltaicos se ha multiplicado x 11 de 1983 (18MW) a 1999 (200MW), siendo el crecimiento medio anual en el periodo 1983-1999, de 14,5%.La producción mundial, en 1999, de módulos fotovoltaicos la lideró Japón (80MW), seguido de EEUU (60,8MW) y Europa (38,6MW).En cuanto al liderazgo entre los países europeos respecto a potencia fotovoltaica instalada a finales de 1998, es necesario diferenciar entre instalaciones conectadas a la red e instalaciones aisladas. Respecto a las primeras, Alemania ocupó el primer lugar, con una potencia instalada de 44,7MW. En cuanto a las segundas, Italia se situó en primer lugar con 10,3MW.En España, la capacidad instalada en 1998 fue de 8MW, de los que 5,92MW correspondían a instalaciones aisladas y 2,08MW a instalaciones conectadas
a la red. Sin embargo, el Plan de Fomento de las Energías Renovables prevé instalar durante el período 2000-2010, 135MW nuevos en sistemas fotovoltaicos. De esta cantidad, aproximadamente 20 MW podrían corresponder aplicaciones aisladas de la red y 115MW a aplicaciones conectadas.Las Islas Canarias ocuparían en dicha previsión, entre las comunidades autónomas españolas, el octavo lugar, con 6,75WM.
Ranking de las 10 mayores instalaciones a nivel mundial de energía solar fotovoltaica:
Durante los últimos años el número de parques solares se ha incrementado casi de forma exponencial.
Lo mismo ha sucedido con su tamaño, donde en un plazo menor a los 5 años, se ha más que duplicado la potencia de las mayores instalaciones de energía solar fotovoltaica.
1.- Sarnia Solar Farm
Canadá - Ontario
Potencia: 92 MW
Puesta en servicio: 09/2010
Canadá - Ontario
Potencia: 92 MW
Puesta en servicio: 09/2010
2.- Solar Power Plant Montalto di Castro
Italia - Montalto di Castro
Potencia: 85 MW
Puesta en servicio: 01/2011
3.- Solarpark Finsterwalde I, II & III
Alemania - Finsterwalde
Potencia: 81 MW
Puesta en servicio: 10/2010
4.- Rovigo Solar Power Plant
Italia - San Bellino
Potencia: 70 MW
Puesta en servicio: 11/2010
5.- Parque Fotovoltaico Olmedilla de Alarcón
España - Olmedilla de Alarcón
Potencia: 60 MW
Puesta en servicio: 09/2008
6.- Copper Mountain Solar Facility
EE.UU. - Nevada
Potencia: 55 MW
Puesta en servicio: 12/2010
7.- Solarpark StraBkirchen
Alemania - StraBkirchen
Potencia: 54 MW
7.- Solarpark StraBkirchen
Alemania - StraBkirchen
Potencia: 54 MW
Puesta en servicio: 12/2009
8.- Solarpark Lieberose
Alemania - Turnow-Preilack
Potencia: 55 MW
Puesta en servicio: 12/2009
9.- Puertollano I
España. - Ciudad Real
Potencia: 55 MW
Puesta en servicio: 12/2008
10.- Amareleja Photovoltaic Plant
Portugal - Moura
Potencia: 46 MW
Puesta en servicio: 12/2008
Y como podemos ver al finalizar el listado con las 10 instalaciones de mayor capacidad mundial, la próxima generación de mega-plantas, se plantea jugar en un escenario de mayores potencias, donde se espera en algunos casos, multiplicar la cifra de los 100 MW en una misma instalación.
El mercado Solar Mundial:
El portal de fabricación de productos electrónicos ElectroIQ nos arroja los resultados de una encuesta relacionada con el mercado solar mundial.
¿Cuál es el mejor lugar para encontrar trabajo en la industria solar?
¿Dónde crear una empresa de energía solar?
Tecnología Futurista:
El consumo de energía eléctrica de todo el planeta tierra podría ser provisto por una sola instalación espacial que transforme la energía solar en electricidad. El proyecto, que cada vez está más cerca de transformarse en una realidad, podría amortizarse en solo un año.
La idea es bastante simple: se trata de aprovechar la energía solar en el espacio, lejos del filtro que representa la atmosfera terrestre. Los expertos han calculado que un panel solar de un kilometro de ancho, constantemente bañado por la luz del sol en el espacio, podría proporcionar suficiente energía eléctrica para alimentar a todos los países del mundo más de siete veces.
La tecnología actual está en condiciones de construir una instalación semejante. De hecho, el satélite pesaría unas 3000 toneladas, unas diez veces más pesado que laEstación Espacial Internacional. Se necesitarían efectuar 120 lanzamientos para llevar todas las piezas a la órbita adecuada. El costo de esta operación sería enorme, pero según los cálculos de los científicos, la energía proporcionada por el satélite alcanzaría para recuperar la inversión en solo 12 meses.
Uno de los problemas que se plantean es el transporte de la energía generada en el satélite a la tierra. Por obvias razones no se puede utilizar un vínculo físico, como un cable. La solución consiste en utilizar un haz de microondas, que se genera en el satélite y convierte la energía solar recogida por los paneles en un haz altamente energético que se enfoca sobre un punto en la tierra.
La estación receptora terrestre, ubicada en algún lugar descampado (un desierto, por ejemplo) no es más que un gran colector que transforma las microondas en calor que generará vapor de agua capaz de mover turbinas que a su vez impulsaran los generadores. Un mecanismo muy similar al utilizado en todas las plantas generadoras de energía de la actualidad.
USOS Y APLICACIONES EN EL PERÚ
Se estima
que el mundo se encamina a una crisis energética debido a la disminución y
encarecimiento del petróleo, esto ha incrementado la investigación en el uso
combustibles y energías alternativas tales como la energía solar, no solo para
mitigar la escasez de combustibles fósiles sino también para disminuir la
contaminación global. En el Perú la energía solar es un tema que ha tomado un
gran interés dentro de las alternativas ambientales frente a un sistema
complejo, de esta manera se ve reflejada una creciente demanda en el uso de
energías renovables debido a la toma de conciencia de sectores que pretenden
instaurar nuevos hábitos de consumismo verde.
Atlas Solar del Perú:
El Atlas de Energía Solar es un documento muy importante desarrollado en el 2003, que contiene información acerca de la distribución de la energía solar en el territorio. Este documento nos permite conocer las zonas potenciales para el aprovechamiento energético del Perú.Se encuentra comprendido por mapas promedio de energía solar incidente a nivel mensual y anual, que se han obtenido gracias a técnicas refinadas de estimación y sistemas de información geográfica..
A continuación mostramos el mapa del promedio anual para conocer con mayor exactitud la distribución energética solar en el Perú.
Como podemos observar, el resultado es un promedio de 5.0 a 5.5 Kw/m^2 por año que abarca la mayor parte del territorio, eso nos demuestra que el potencial energético muestra un rango favorable durante todo el año con mayor incidencia en la costa y sierra, mientras tanto se observa un rango de 4.5 a 5.0 en la región amazónica. Estos resultados colocan al país como una de las regiones con gran potencial energético solar.
La Energía Solar en el Perú:
En el Perú, según la publicación de Manfred Horn en "Los Retos energéticos del Perú" en el 2006, este interés se dio inicio en los años setenta del siglo pasado, como consecuencia de la llamada crisis de petróleo. Se trabajó organizadamente en diversas instituciones del país con mayor énfasis en las universidades mediante la capacitación y el desarrollo tecnológico, especialmente en bombeo de agua con molinos de viento, calentadores solares de agua y secadores solares de productos agrícolas. Estas experiencias fueron puntualmente exitosas como podemos citar la tecnología de los calentadores solares de agua, en Arequipa, que fue originalmente desarrollada por el ex -ITINTEC, y, los secadores solares artesanales de maíz usados hoy en el Valle Sagrado del Urubamba fueron desarrollados y diseminados por un proyecto de la Universidad Nacional de Ingeniería con la cooperación alemana.Según datos del Ministerio de Energía y Minas del Perú, en los últimos años se ha a 75 % el porcentaje de la población peruana que cuenta con servicio eléctrico. A pesar del gran esfuerzo de aumentar la electrificación en el Perú, básicamente a través de la extensión de redes eléctricas, esto significa que todavía hay 7 millones dePeruanos sin electricidad. Casi toda esta gente vive en áreas rurales y en la medida que aumenta la electrificación, cada vez es más costoso aumentar un a la electrificación, debido a la baja densidad poblacional y las dificultades geográficas de gran parte del territorio peruano. Para estos millones de Peruanos la única posibilidad económicamente viable a corto y mediano plazo es la generación local de electricidad, basada sobre todo en recursos renovables: hidráulica, eólica, solar y biomasa. A pesar de que esta situación es ampliamente reconocida, relativamente poco se ha hecho hasta la fecha en este campo. Esto se explica por varias razones, principalmente por que es más costoso electrificar regiones remotas y aisladas que regiones que están cerca a la red eléctrica interconectada punto porcentual más existente.
Aplicaciones:
-Secado solar:El aprovechamiento tradicional de la energía solar más difundido es el secado solar de productos agrícolas, exponiendo el producto directamente a la radiación solar. Para superar los inconvenientes de este método (bermas, disminución de la calidad, etc.) el CER-UNI realizó, con apoyo de la cooperación técnica alemana entre 1983 y 1990 el proyecto “Desarrollo y difusión de secadores solares para productos agrícolas y alimenticios”, cuyos resultados están incluidos en el libro “Teoría y práctica del secado solar”. Posteriormente, hasta el día de hoy, siguen realizándose trabajos en este tema (p.ej. secadores de orégano, CERT, Tacna) y varios de los modelos de secadores solares estudiados, de construcción simple con materiales disponibles en el campo, han encontrado una difusión en el campo.
-Termas solares:La fabricación local de calentadores solares de agua es la tecnología más antigua y de mayor desarrollo y diseminación en el Perú. Se estima que hoy hay 25000 a 30000 termas solares, mayormente en Arequipa. Existen ahora alrededor de 20 fabricantes que recientemente se ha constituido en una “Asociación de Empresas Peruanas de Energía Solar”, AEPES y que producen mensualmente alrededor de 600 metros cuadrados de colectores solares para termas solares.
-Energía solar fotovoltaica:En el Perú, comparada con otros países, existen todavía pocos sistemas fotovoltaicos, SFV:Hasta 2005, en el Perú hay alrededor de 10 000 SFV instalados, con una potencia total de 1,5 MWp. (1) 65 % de esta potencia corresponde a SFV para telecomunicaciones, 29 % para iluminación interna a casas, incluyendo postas de salud, salas comunales, etc., y el resto para otros usos (refrigeración, bombeo de agua, etc. Los principales proyectos de electrificación rural, están descritos a 1,5 MWp significa que todos los paneles solares instalados en el Perú pueden producir electricidad de una potencia de 1,5MW si están expuestos a pleno sol. Para comparación: la planta eléctrica de Ventanilla tiene una potencia de 490 MW. Hay que anotar que la mayoría de los SFV usados para electrificación rural son del tipo “Sistema FotovoltaicoDomiciliario”, SFD (en inglés: “solar home system”, SHS), con potencias típicas de 50 – 60 Wp, operando junto con una batería de plomo ácido, un regulador de carga, y 2 – 4 lámparas fluorescentes de 9 – 11 W, teniendo un costo del orden de US$ 600 (incluyendo impuestos e instalación). Un SFD satisface las necesidades usuales de electricidad de una familia en el campo.
Primeros proyectos FV en el Perú:El primer proyecto de electrificación rural FV en el Perú fue un proyecto de la cooperación técnica alemana que instaló en 1986 - 96 en el Departamento Puno cerca de 500 SFD, en un marco “pre-comercial “ (subsidiados). Durante la evaluación del proyecto que el CER -UNI ha realizado 10 años después del inicio del proyecto, se observó que todos los usuraos eran muy contentos con esta tecnología y que los SFD visitados han seguido en operación.Posteriormente, el Ministerio de Energía y Minas (MEM) ha instalado entre 1995 y 1998 un total de 1500 SFD en diferentes regiones del Perú, mayormente en comunidades de la selva y muy dispersa. Inicialmente el MEM planteó que el proyecto debe incentivar a empresarios privados para invertir en proyectos fotovoltaicos bajo un esquema de mercado.Finalmente se optó de dar al proyecto un objetivo social, pidiendo al beneficiario solamente una contribución para los costos de mantenimiento del SFD a su disposición. Estos SFD están ahora propiedad de la empresa estatal ADINELSA, quién la administra con un modelo tarifaria y, para facilitar la administración, ha creado en cada comunidad una asociación de usuarios.
El proyecto CER – UNI en Taquile:El Centro de Energías Renovables de la Universidad Nacional de Ingeniería (CERUNI) está ejecutando desde 1996 un proyecto piloto de electrificación fotovoltaica en la comunidad insular de Taquile en el Lago Titicaca. En este proyecto se había considerado que los usuraos deben pagar mayormente el costo de los SFV , salvo los costos de estudios previos y de seguimiento, pero con facilidades y que los usuarios sean después propietarios de ls SFD.Proyecto GEF – MEM:Desde varios años existe el proyecto GEF – MEM “Electrificación rural en base a energía fotovoltaica en el Perú”, cuya meta es la instalación de 7500 sistemas fotovoltaicos, mayormente domiciliarios, en diferentes regiones del Perú, en especial en la selva.
En consecuencia en el Perú, también cabe resaltar el protagonismo de entidades privadas como APES, Asociación Peruana de Energía Solar, que están encargados de investigar, capacitar y formar técnicos en el uso de energías renovable. También podemos mencionar a EUROSOLAR, que es una iniciativa europea cuyo objetivo es reducir la pobreza ofreciendo acceso a fuentes renovables de energía eléctrica a más de 100 comunidades rurales aisladas y privadas de electricidad del Perú que viene siend ejecutado en coordinación con la Dirección General de Electrificación Rural del Ministerio de Energía y Minas.
La Energía Solar en el Perú:
En el Perú, según la publicación de Manfred Horn en "Los Retos energéticos del Perú" en el 2006, este interés se dio inicio en los años setenta del siglo pasado, como consecuencia de la llamada crisis de petróleo. Se trabajó organizadamente en diversas instituciones del país con mayor énfasis en las universidades mediante la capacitación y el desarrollo tecnológico, especialmente en bombeo de agua con molinos de viento, calentadores solares de agua y secadores solares de productos agrícolas. Estas experiencias fueron puntualmente exitosas como podemos citar la tecnología de los calentadores solares de agua, en Arequipa, que fue originalmente desarrollada por el ex -ITINTEC, y, los secadores solares artesanales de maíz usados hoy en el Valle Sagrado del Urubamba fueron desarrollados y diseminados por un proyecto de la Universidad Nacional de Ingeniería con la cooperación alemana.Según datos del Ministerio de Energía y Minas del Perú, en los últimos años se ha a 75 % el porcentaje de la población peruana que cuenta con servicio eléctrico. A pesar del gran esfuerzo de aumentar la electrificación en el Perú, básicamente a través de la extensión de redes eléctricas, esto significa que todavía hay 7 millones dePeruanos sin electricidad. Casi toda esta gente vive en áreas rurales y en la medida que aumenta la electrificación, cada vez es más costoso aumentar un a la electrificación, debido a la baja densidad poblacional y las dificultades geográficas de gran parte del territorio peruano. Para estos millones de Peruanos la única posibilidad económicamente viable a corto y mediano plazo es la generación local de electricidad, basada sobre todo en recursos renovables: hidráulica, eólica, solar y biomasa. A pesar de que esta situación es ampliamente reconocida, relativamente poco se ha hecho hasta la fecha en este campo. Esto se explica por varias razones, principalmente por que es más costoso electrificar regiones remotas y aisladas que regiones que están cerca a la red eléctrica interconectada punto porcentual más existente.
Aplicaciones:
-Secado solar:El aprovechamiento tradicional de la energía solar más difundido es el secado solar de productos agrícolas, exponiendo el producto directamente a la radiación solar. Para superar los inconvenientes de este método (bermas, disminución de la calidad, etc.) el CER-UNI realizó, con apoyo de la cooperación técnica alemana entre 1983 y 1990 el proyecto “Desarrollo y difusión de secadores solares para productos agrícolas y alimenticios”, cuyos resultados están incluidos en el libro “Teoría y práctica del secado solar”. Posteriormente, hasta el día de hoy, siguen realizándose trabajos en este tema (p.ej. secadores de orégano, CERT, Tacna) y varios de los modelos de secadores solares estudiados, de construcción simple con materiales disponibles en el campo, han encontrado una difusión en el campo.
-Termas solares:La fabricación local de calentadores solares de agua es la tecnología más antigua y de mayor desarrollo y diseminación en el Perú. Se estima que hoy hay 25000 a 30000 termas solares, mayormente en Arequipa. Existen ahora alrededor de 20 fabricantes que recientemente se ha constituido en una “Asociación de Empresas Peruanas de Energía Solar”, AEPES y que producen mensualmente alrededor de 600 metros cuadrados de colectores solares para termas solares.
-Energía solar fotovoltaica:En el Perú, comparada con otros países, existen todavía pocos sistemas fotovoltaicos, SFV:Hasta 2005, en el Perú hay alrededor de 10 000 SFV instalados, con una potencia total de 1,5 MWp. (1) 65 % de esta potencia corresponde a SFV para telecomunicaciones, 29 % para iluminación interna a casas, incluyendo postas de salud, salas comunales, etc., y el resto para otros usos (refrigeración, bombeo de agua, etc. Los principales proyectos de electrificación rural, están descritos a 1,5 MWp significa que todos los paneles solares instalados en el Perú pueden producir electricidad de una potencia de 1,5MW si están expuestos a pleno sol. Para comparación: la planta eléctrica de Ventanilla tiene una potencia de 490 MW. Hay que anotar que la mayoría de los SFV usados para electrificación rural son del tipo “Sistema FotovoltaicoDomiciliario”, SFD (en inglés: “solar home system”, SHS), con potencias típicas de 50 – 60 Wp, operando junto con una batería de plomo ácido, un regulador de carga, y 2 – 4 lámparas fluorescentes de 9 – 11 W, teniendo un costo del orden de US$ 600 (incluyendo impuestos e instalación). Un SFD satisface las necesidades usuales de electricidad de una familia en el campo.
Primeros proyectos FV en el Perú:El primer proyecto de electrificación rural FV en el Perú fue un proyecto de la cooperación técnica alemana que instaló en 1986 - 96 en el Departamento Puno cerca de 500 SFD, en un marco “pre-comercial “ (subsidiados). Durante la evaluación del proyecto que el CER -UNI ha realizado 10 años después del inicio del proyecto, se observó que todos los usuraos eran muy contentos con esta tecnología y que los SFD visitados han seguido en operación.Posteriormente, el Ministerio de Energía y Minas (MEM) ha instalado entre 1995 y 1998 un total de 1500 SFD en diferentes regiones del Perú, mayormente en comunidades de la selva y muy dispersa. Inicialmente el MEM planteó que el proyecto debe incentivar a empresarios privados para invertir en proyectos fotovoltaicos bajo un esquema de mercado.Finalmente se optó de dar al proyecto un objetivo social, pidiendo al beneficiario solamente una contribución para los costos de mantenimiento del SFD a su disposición. Estos SFD están ahora propiedad de la empresa estatal ADINELSA, quién la administra con un modelo tarifaria y, para facilitar la administración, ha creado en cada comunidad una asociación de usuarios.
El proyecto CER – UNI en Taquile:El Centro de Energías Renovables de la Universidad Nacional de Ingeniería (CERUNI) está ejecutando desde 1996 un proyecto piloto de electrificación fotovoltaica en la comunidad insular de Taquile en el Lago Titicaca. En este proyecto se había considerado que los usuraos deben pagar mayormente el costo de los SFV , salvo los costos de estudios previos y de seguimiento, pero con facilidades y que los usuarios sean después propietarios de ls SFD.Proyecto GEF – MEM:Desde varios años existe el proyecto GEF – MEM “Electrificación rural en base a energía fotovoltaica en el Perú”, cuya meta es la instalación de 7500 sistemas fotovoltaicos, mayormente domiciliarios, en diferentes regiones del Perú, en especial en la selva.
En consecuencia en el Perú, también cabe resaltar el protagonismo de entidades privadas como APES, Asociación Peruana de Energía Solar, que están encargados de investigar, capacitar y formar técnicos en el uso de energías renovable. También podemos mencionar a EUROSOLAR, que es una iniciativa europea cuyo objetivo es reducir la pobreza ofreciendo acceso a fuentes renovables de energía eléctrica a más de 100 comunidades rurales aisladas y privadas de electricidad del Perú que viene siend ejecutado en coordinación con la Dirección General de Electrificación Rural del Ministerio de Energía y Minas.
CONCLUSIÓN
Teniendo en cuenta que la energía solar es una fuente inagotable y que se encuentra al alcance de todos, estamos convencidos que la aplicación eficaz de este recurso, se convertirá en el aliado principal con mayor protagonismo dentro del rol energético que necesita nuestro planeta.
Fuentes Referenciales:
BUENA LA INFORMACIÓN, ES GRATO QUE RESALTEN QUE LA ENERGÍA ORIGINADA POR CÉLULAS FOTOELÉCTRICAS NO SON 100% AMIGABLES CON EL ENTORNO COMO MUCHOS ACTIVISTAS MAL INFORMADOS DICEN; EN SI TODAS LAS FORMAS DE OBTENER ENERGÍA, LA NUCLEAR, LA TÉRMICA, LA HIDROELECTRICIDAD, LA EÓLICA, ETC, AFECTAN EN MAYOR O MENOR GRADO EL ENTORNO, SEA POR CONTAMINANTES RESIDUALES O POR EL ESPACIO NECESITADO. ME GUSTO EL DATO QUE HACE VER QUE EN SI CASI TODO LA ENERGÍA EN MOVIMIENTO EN LA TIERRA PROCEDE DEL SOL.
ResponderEliminarSi generamos paneles solares y/o productos como los autos no habría contaminación mediante el humo que emanan los colectivos pero bueno no es por el costo de implementación de este interesante sistema sino la
ResponderEliminarCorrupción que existe en la esfera terrestre que no quieren dejar de extraer y vender al precio que les convenga el sol es una estrella que tiene un tiempo de vida pero si sabemos aprovechar su energía podríamos hacer que el plazo a vivir de nuestras futuras generaciones no sean tan catastróficas
La energía solar parece ser el tipo de energía cuyo impacto en un futuro no será tan drástico; sin embargo, ¿qué pasará con todos aquellos paneles que con el tiempo serán obsoletos? ¿ qué tipo de tratamiento tendrán?( pues como sabemos uno de sus componentes principales es el silicio, y es tóxico)
ResponderEliminarLa energía solar es la energía renovable más utilizada en todo el mundo, pero aun no es una energía disponible todos, es muy cara aún.Yo creo que para que los precios bajen la producción tiene que ser mayor,por eso nos compete empezar a usarla, asi en el futuro podra ser mas accesible para las demas personas
ResponderEliminarEl tipo de energía a emplear en un lugar suele depender de las condiciones geográficas y los recursos que se tengan. Quizá una de las aproximaciones hacia un mayor uso de las energías renovables sea enfocarnos en en la realidad de la región para así implementar el tipo más adecuado y por ende que sea más eficiente.
ResponderEliminarEl Estado debería ver esto e implementar estos paneles. ¡El medio ambiente está en peligro!
ResponderEliminarMuy buena y completa información.
ResponderEliminarActualmente conozco a ingenieros de la UNI que han realizado proyectos en la sierra utilizando la energia solar por medio de paneles solares, beneficiando asi a las comunidades altoandinas donde no llega la electricidad y la temperatura es bajo cero,con luz y calefacción.
tambien hay un gran avance con los "autos solares" en australia por ejemplo.
aqui les dejo el link donde podran apreciar a estos autos: http://www.vivaenaustralia.com/notas/ver_nota.asp?id=222
Muy buena iniciativa chicos para dar a conocer y detallar que también existe está fuente de Energía. Proyectos al igual como la CER-UNI deberían también ser más impulsados en otros lugares de nuestro territorio.
ResponderEliminarMuy interesante y completo el desarrollo del tema, se agradece.
ResponderEliminarHubiese sido interesante que se motive un debate en torno a los intereses economicos que involucra el desarrollo de este tipo de energia, no solo los beneficios que estos proyectos implican sino tambien los conflictos generados en los grandes grupos de poder (los carteles establecidos por las potencias del petroleo) esto no con el sentido de frenar el desarrollo de proyectos de energia solar; sino con la finalidad de entender de algun modo procesos lentos por parte de los gobiernos o de algunas instituciones que se someten a las presiones economicas y politicas de los grandes magnates. Seria interesante q la sociedad civil se muestre mas interesada en el tema.
El Perú tiene potencial solar en muchos lugares y sería una buen comienzo por incentivar el uso de paneles solares en los pueblos más alejados en los que todavía no hay electricidad y que seria indispensable que haya capacitación de las personas que viven en el lugar para que así el uso sea continuo y de alguna forma ayudar en mejorar la calidad de vida de los pobladores.
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