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¿Qué son las placas solares?
La energía solar es una de las formas de energía renovable más limpias y sostenibles que existen. Y los paneles solares constituyen una tecnología clave para aprovecharla. Gracias a la innovación y la reducción de costos, la instalación de placas solares se ha vuelto cada vez más accesible. Esto está permitiendo que la energía solar se esté extendiendo con fuerza a lo largo del mundo. De esta forma, su popularidad aumenta las esperanzas de las personas que esperan un futuro con menos emisiones de CO2, tal y como ordenan los ODS.
En este artículo entramos en detalle: ¿qué podemos esperar de esta prometedora tecnología?
¿Qué es una placa solar?
Una placa solar es un dispositivo que convierte la energía de la luz solar en electricidad utilizable. También se les conoce como panel solar o módulo fotovoltaico.
Una placa solar está compuesta por celdas solares, fabricadas con materiales semiconductores. Estos materiales, como el silicio, tienen la capacidad de producir un efecto fotovoltaico.
Las placas solares son una fuente de energía renovable y sostenible que puede ser utilizada para todo tipo de fines. Desde la generación de electricidad para hogares y edificios, hasta la alimentación de satélites y vehículos espaciales.
¿Cómo funciona una placa solar?
Para entender el funcionamiento de una placa solar, hay que conocer el efecto fotovoltaico. Este se define como la capacidad de algunos materiales semiconductores para generar una corriente eléctrica cuando se exponen a la luz solar.
En primer lugar, los fotones de la luz del sol inciden sobre la superficie de una placa solar. Entonces son absorbidos por los átomos del material semiconductor que conforman las células solares de la placa. Esto provoca que los electrones de los átomos se exciten y se liberen de sus núcleos. De esta forma se crea una corriente eléctrica.
Las células solares de la placa solar están conectadas entre sí y a un circuito eléctrico. Por tanto, se puede recolectar la corriente generada por la luz solar y transportarla para su uso. El circuito al que se vuelca esta electricidad puede ser una batería, un inversor o una red eléctrica.
La cantidad de electricidad generada por una placa solar depende de varios factores, por ejemplo: la cantidad de luz solar que recibe, la eficiencia de las células solares o la temperatura del panel. La eficiencia de una placa solar se mide por el porcentaje de la energía de la luz solar que se convierte en electricidad utilizable.
¿Qué tipos de placas solares existen?
Hay varios tipos de placas solares, entre los cuales se pueden destacar:
Placas solares de silicio cristalino. Estas son las más comunes; están hechas de células solares de silicio monocristalino o policristalino. Son eficientes y tienen una larga vida útil.
Placas solares de capa delgada. Están hechas de materiales semiconductores que se depositan en una superficie delgada, como vidrio, metal o plástico. Son más baratas de producir, más ligeras y flexibles. Esto las hace adecuadas para pequeños dispositivos o vehículos. La parte negativa es que son menos eficientes que las de silicio cristalino.
Placas solares de película delgada. Utilizan materiales semiconductores como el teluro de cadmio o el seleniuro de cobre-indio-galio. Son más eficientes que las de capa delgada, pero también son más caras.
Placas solares bifaciales. Tienen células solares en ambos lados, lo que les permite capturar la luz directa y también la reflejada. Pueden aumentar la eficiencia entre un 10% y un 30%. Son ideales para lugares con mucha luz reflejada, como superficies acuáticas o nevadas.
Placas solares orgánicas. Están hechas de materiales orgánicos, como polímeros conductores. Son menos eficientes que las de silicio cristalino, pero su producción es más barata. Por eso, suponen una opción interesante para aplicaciones de baja potencia.
¿Cómo funciona una planta solar?
Una gran central de energía solar, también conocida como planta solar, funciona de manera similar a una placa solar, pero a una escala mucho mayor. En lugar de un solo panel solar, una planta solar consta de miles o incluso millones de placas solares interconectadas. Se ubican estratégicamente en un área extensa, diseñada para capturar la energía del sol.
En primer lugar, la planta solar capta la luz solar y la convierte en electricidad mediante el uso de células solares fotovoltaicas. Estas células solares están agrupadas en módulos y paneles solares. Los seguidores solares les permiten seguir el movimiento del sol durante el día. Como la flor del girasol.
A continuación, la electricidad generada por los paneles solares es transportada a una subestación eléctrica. Allí se convierte en corriente alterna y alimenta la red eléctrica para su distribución.
¿Cómo funciona el autoconsumo con placas solares?
El autoconsumo en energía solar consiste en instalar paneles solares para producir electricidad que se consume directamente en el lugar de generación. Es decir, en una casa o un edificio.
En el autoconsumo solar, la energía se utiliza de la siguiente manera: en primer lugar, para cubrir las necesidades de consumo eléctrico del hogar o edificio donde se han instalado los paneles. A continuación, si la producción de energía solar es mayor que el consumo, el excedente se puede enviar a la red eléctrica. En este caso, se compensa con el consumo posterior de energía de la red. Por el contrario, si la producción solar es menor que el consumo eléctrico, se complementa con energía tomada de la red eléctrica.
El autoconsumo solar presenta múltiples ventajas, como por ejemplo: el ahorro económico en la factura eléctrica, la reducción de la dependencia de la red eléctrica, la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero y la independencia energética en lugares remotos o con difícil acceso a la red eléctrica.
En algunos países, se han establecido incentivos fiscales y regulaciones para fomentar el autoconsumo en energía solar. Esto ha impulsado su crecimiento en los últimos años. Sin embargo, la viabilidad del autoconsumo solar depende de muchos factores, como por ejemplo: la ubicación geográfica, la orientación y la inclinación de los paneles solares, la regulación de cada región, la política energética de cada país, etc.
¿Cómo puede almacenarse la energía solar?
La producción de energía solar puede ser intermitente debido a la variabilidad de la luz solar y las condiciones climáticas. Por tanto, el almacenamiento de energía es clave para su éxito. Algunas de las tecnologías de almacenamiento de energía solar más comunes son:
Baterías. Las baterías son una opción común para el almacenamiento de energía solar en hogares y negocios. Pueden almacenar la energía solar durante el día y luego suministrarla a la red eléctrica durante la noche o en días nublados.
Almacenamiento térmico. Implica el uso de un material, como el agua o la sal, para almacenar energía térmica generada por paneles solares térmicos. Esta energía térmica se puede utilizar más tarde para generar electricidad o para calefacción y refrigeración.
Hidrógeno. La energía solar también se puede utilizar para producir hidrógeno a través de un proceso llamado electrólisis del agua. El hidrógeno se puede almacenar y utilizar posteriormente para generar electricidad a través de una célula de combustible.
Bombeo hidráulico: Consiste en elevar agua a un depósito elevado. El agua almacenada se puede liberar posteriormente para generar electricidad a través de una turbina hidráulica.
¿Cuál es el futuro de la energía fotovoltaica?
El futuro de la energía fotovoltaica es muy prometedor. Se espera que el uso de la energía solar fotovoltaica se expanda significativamente en las próximas décadas, como resultado de una combinación de factores: la reducción de los costos de los paneles solares, los avances tecnológicos y la creciente preocupación por el cambio climático y la sostenibilidad.
De hecho, según la Agencia Internacional de Energía (AIE), la energía solar fotovoltaica es la fuente de energía que más crecerá en las próximas décadas. Presenta una proyección de aumento del 43% en la capacidad instalada de energía solar fotovoltaica global para 2024.
Además, la innovación en la fabricación de paneles solares están permitiendo aumentar la eficiencia de la captación solar y reducir los costos de producción. Esto hace que la energía solar fotovoltaica sea cada vez más competitiva en comparación con otras fuentes de energía.
Por otra parte, el almacenamiento de energía solar es un área de investigación y desarrollo activa en el campo de la energía renovable; se espera que las tecnologías de almacenamiento de energía solar sigan mejorando en el futuro.
Por último, las iniciativas y políticas también impulsarán el crecimiento de la energía solar fotovoltaica en el futuro, para promover el uso de energías renovables y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En resumen, se espera que la energía fotovoltaica tenga un papel importante en el mix energético global a corto plazo.
Pasos para instalar placas solares en casa
Recuerda que la instalación de paneles solares es una inversión a largo plazo que puede ofrecer importantes beneficios económicos y ambientales. Pero también requiere una planificación y cuidado adecuados para garantizar el éxito y el rendimiento esperado.
1. Evalúa tu consumo de energía actual. Antes de decidir cuántos paneles solares necesitas, es importante saber cuánta energía consumes actualmente en tu hogar. Puedes hacerlo revisando tus facturas eléctricas y tomando nota de cuánta energía consumes en promedio por día, por mes o por año.
2. Calcula la cantidad de paneles solares necesarios. Una vez que conozcas tu consumo de energía, puedes utilizar una calculadora de energía solar o consultar a un profesional para determinar la cantidad de paneles solares que necesitarás.
3. Evalúa tu techo o espacio disponible. Es importante que tengas en cuenta el espacio disponible en tu techo o en tu propiedad para instalar los paneles solares. La ubicación y la orientación de tu hogar también pueden ser factores importantes.
4. Busca un instalador de paneles solares. Investiga diferentes opciones, pide presupuestos y asegúrate de que el instalador esté capacitado y tenga las certificaciones necesarias.
5. Solicita permisos y subvenciones. En algunos lugares, es necesario obtener permisos para la instalación de paneles solares en tu hogar. Además, en algunos países, hay subvenciones o incentivos fiscales disponibles para los propietarios que instalan paneles solares en sus hogares.
6. Realiza el mantenimiento adecuado. Asegúrate de seguir las instrucciones de mantenimiento y limpieza recomendadas por el fabricante o el instalador para garantizar un rendimiento óptimo y una vida útil prolongada.
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