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¿Qué es y cómo funciona una central solar?

marzo 18, 2022
¿Qué es y cómo funciona una central solar?

Principio de funcionamiento de la planta de energía solar pdf

No hace falta decir que el Sol es la mayor fuente de energía renovable para la Tierra. El hecho es que, aunque la Tierra sólo recibe una parte de la energía generada por el Sol (es decir, la energía solar), esa parte de la energía solar es también tremendamente enorme. La Tierra recibe la energía solar en forma de luz y calor. Pero en el mundo actual, las palabras «potencia» y «energía» se inclinan más hacia la «electricidad». Este artículo explica cómo se obtiene la electricidad de la energía solar y cómo se utiliza.

La energía fotovoltaica convierte directamente la energía solar en electricidad. Funcionan según el principio del efecto fotovoltaico. Cuando ciertos materiales se exponen a la luz, absorben fotones y liberan electrones libres. Este fenómeno se denomina efecto fotoeléctrico. El efecto fotovoltaico es un método de producción de electricidad de corriente continua basado en el principio del efecto fotoeléctrico.

Basándose en el principio del efecto fotovoltaico, se fabrican células solares o fotovoltaicas. Convierten la luz solar en electricidad de corriente continua (CC). Pero una sola célula fotovoltaica no produce suficiente cantidad de electricidad. Por ello, se montan varias células fotovoltaicas en un marco de soporte y se conectan eléctricamente entre sí para formar un módulo fotovoltaico o panel solar. Los paneles solares más comunes van desde varios cientos de vatios (por ejemplo, 100 vatios) hasta varios kilovatios (¿ha oído hablar de un panel solar de 5kW?). Están disponibles en distintos tamaños y a distintos precios. Los paneles o módulos solares están diseñados para suministrar energía eléctrica a un determinado voltaje (digamos 12v), pero la corriente que producen depende directamente de la luz incidente. A partir de ahora está claro que los módulos fotovoltaicos producen electricidad en corriente continua. Sin embargo, la mayoría de las veces necesitamos corriente alterna y, por tanto, el sistema de energía solar consta también de un inversor.

Por qué es buena la energía solar

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.

La mayor planta de energía solar

Este artículo trata de la conversión de la energía de la luz solar en electricidad. Para una gama más amplia de usos humanos de la luz solar, véase Energía solar. Para la unidad de luz de las estrellas y galaxias, véase Luminosidad solar.

Un conjunto de sistemas solares fotovoltaicos en un tejado de Hong KongLas tres primeras unidades de energía solar concentrada (CSP) de la central solar española Solnova en primer plano, con las torres de energía solar PS10 y PS20 al fondoEste mapa de recursos solares ofrece un resumen de la energía solar estimada disponible para la generación de electricidad y otras aplicaciones energéticas. Representa la suma media diaria/año de la producción de electricidad de una central solar fotovoltaica de 1 kW de potencia máxima conectada a la red en el periodo 1994/1999/2007 (según la región geográfica) hasta 2015. Fuente: Atlas Solar Global

La energía solar es la conversión de la energía renovable de la luz del sol en electricidad, ya sea directamente utilizando la energía fotovoltaica (FV), indirectamente utilizando la energía solar concentrada, o una combinación. Los sistemas de energía solar concentrada utilizan lentes o espejos y sistemas de seguimiento solar para concentrar una gran superficie de luz solar en un pequeño haz. Las células fotovoltaicas convierten la luz en corriente eléctrica mediante el efecto fotovoltaico[1].

Historia de la energía solar

La planta de energía solar también se conoce como planta de energía fotovoltaica (PV). Es una planta fotovoltaica a gran escala diseñada para producir energía eléctrica a gran escala a partir de la radiación solar. La central solar utiliza la energía solar para producir energía eléctrica. Por lo tanto, es una central eléctrica convencional.

La energía solar puede utilizarse directamente para producir energía eléctrica mediante paneles solares fotovoltaicos. O hay otra forma de producir energía eléctrica que es la energía solar concentrada. En este tipo de planta, la energía de radiación solar se convierte primero en calor (energía térmica) y este calor se utiliza para impulsar un generador convencional. Este método es difícil y poco eficaz para producir energía eléctrica a gran escala.

Por lo tanto, para producir energía eléctrica a gran escala, se utilizan paneles solares fotovoltaicos. En este artículo, explicaremos los detalles sobre las plantas solares fotovoltaicas y los paneles fotovoltaicos. A continuación se muestra el plano de la planta de energía fotovoltaica.

En las células solares se crean pares de agujeros de electrones. Los materiales fotovoltaicos tienen la propiedad de absorber los fotones de la luz solar. Los electrones de la banda de valencia del material semiconductor se encuentran en un nivel de energía más bajo y los electrones de la banda de conducción se encuentran en un nivel de energía más alto. La diferencia entre estos niveles de energía se conoce como energía de banda prohibida (bandgap).

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