Componentes del sistema de energía solar fotovoltaica
Al capturar la energía del sol y convertirla en electricidad para su hogar o negocio, la energía solar es una solución clave para combatir la actual crisis climática y reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.
Nuestro sol es un reactor nuclear natural. Libera diminutos paquetes de energía llamados fotones, que recorren los 93 millones de kilómetros que separan el sol de la Tierra en unos 8,5 minutos. Cada hora, suficientes fotones impactan en nuestro planeta para generar suficiente energía solar como para, en teoría, satisfacer las necesidades energéticas mundiales de todo un año.
En la actualidad, la energía fotovoltaica representa sólo cinco décimas del 1% de la energía consumida en Estados Unidos. Pero la tecnología solar está mejorando y el coste de la energía solar está bajando rápidamente, por lo que nuestra capacidad de aprovechar la abundancia de energía del sol está en aumento.
En 2017, la Agencia Internacional de la Energía mostró que la energía solar se había convertido en la fuente de energía de más rápido crecimiento en el mundo – marcando la primera vez que el crecimiento de la energía solar había superado el de todos los demás combustibles. Desde entonces, la energía solar ha seguido creciendo y batiendo récords en todo el mundo.
Aplicación del sistema de energía solar fotovoltaica
Una planta de energía solar utiliza la luz solar para obtener energía. Como la luz solar es abundante y renovable, se puede utilizar para alimentar el hogar y los locales comerciales. Si instala una planta de energía solar, es posible que tenga que gastar por adelantado. Sin embargo, minimizará el consumo de energía de forma significativa y, lo que es más importante, reducirá el factor de dependencia. Esto significa que puede alimentar su casa en caso de emergencia sin depender de la red eléctrica. Puedes utilizar energías renovables para generar electricidad. La electricidad generada se puede utilizar para la refrigeración, la calefacción y muchos otros fines. Además, no contribuirá al calentamiento global. La ventaja principal de una planta solar es que minimizará su consumo de energía y le ahorrará mucho en su consumo de energía, ya que la luz del sol es enorme, no tendrá ninguna dificultad para generar energía para alimentar su hogar. Las plantas solares convertirán la luz solar en energía. Por lo tanto, no se verá afectado por los apagones. Hay diferentes tipos de plantas solares.
Cómo funciona la energía solar
Los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica recogen y concentran la luz solar para producir el calor a alta temperatura necesario para generar electricidad. Todos los sistemas de energía solar térmica tienen colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que captan y enfocan la luz solar hacia un receptor. En la mayoría de los tipos de sistemas, un fluido de transferencia de calor se calienta y circula en el receptor y se utiliza para producir vapor. El vapor se convierte en energía mecánica en una turbina, que acciona un generador para producir electricidad. Los sistemas de energía solar térmica cuentan con sistemas de seguimiento que mantienen la luz solar enfocada hacia el receptor durante todo el día, a medida que el sol cambia de posición en el cielo. Las centrales termosolares suelen tener un gran campo o conjunto de colectores que suministran calor a una turbina y un generador. Varias instalaciones de energía solar térmica en Estados Unidos tienen dos o más plantas de energía solar con matrices y generadores separados.
Los sistemas de energía solar térmica también pueden tener un componente de sistema de almacenamiento de energía térmica que permite al sistema de colectores solares calentar un sistema de almacenamiento de energía durante el día, y el calor del sistema de almacenamiento se utiliza para producir electricidad por la noche o durante el tiempo nublado. Las centrales solares térmicas también pueden ser sistemas híbridos que utilizan otros combustibles (normalmente gas natural) para complementar la energía del sol durante los periodos de baja radiación solar.
Ventajas e inconvenientes del sistema solar fotovoltaico
La energía solar se aprovecha mediante la tecnología solar fotovoltaica (FV) que convierte la luz solar (radiación solar) en electricidad utilizando semiconductores. Cuando el sol incide en el semiconductor de la célula fotovoltaica, los electrones se liberan y las barras colectoras recogen los electrones en movimiento, lo que da lugar a la corriente eléctrica.
Cuando colocamos los paneles solares conectados de forma calculada a la luz solar, empiezan a producir corriente y voltaje en forma de corriente continua (CC), pero en la mayoría de los países del mundo los aparatos y equipos funcionan con corriente alterna (CA), por lo que es necesario conectar todos los paneles solares a un inversor que convierta la CC en CA para uso doméstico.