10 términos relevantes energía fotovoltaica
Los 10 términos a conocer de la energía fotovoltaica
La energía fotovoltaica es una fuente de energía renovable y limpia que utiliza la radiación solar para producir electricidad. Su producción puede realizarse mediante pequeños generadores para autoconsumo hasta en grandes plantas fotovoltaicas, siendo una de las energías renovables más importantes para alcanzar los objetivos de descarbonización.
La energía solar, es decir aquella que emplea la radiación solar para producir electricidad, se usa desde los años 40, con un desarrollo acelerado en los últimos 50 años, donde los costes han disminuido y la efectividad ha aumentado de forma inversamente proporcional. Con un uso inicial para juguetes y la carrera espacial, desde 1958 se han utilizado placas fotovoltaicas con el objetivo de poder suministrar energía.
A partir de 1980, el precio empezó a disminuir de forma constante debido a la utilización de nuevos materiales para la construcción de los paneles. La energía fotovoltaica ha pasado a ser fundamental dentro del desarrollo de energías renovables y como parte del proceso para frenar el cambio climático. Además, junto a la eólica, acapara más del 95% de la inversión global en energías limpias.
La energía fotovoltaica se basa en el efecto fotoeléctrico, mediante el cual determinados materiales pueden absorber fotones y liberar electrones, lo cual genera una corriente eléctrica. Este proceso se debe realizar con un dispositivo semiconductor y solo unos pocos materiales permiten esto. Para entender mejor este proceso, es necesario conocer los 10 términos que definen esta energía.
Los 10 términos más relevantes de la energía fotovoltaica
Fotón
El fotón es la base para que se pueda realizar cualquier transformación de radiación en electricidad. Los fotones del sol colisionan con los electrones de los materiales de la célula para separarlos del núcleo. El electrón se libera y al desplazarse, esto genera una carga eléctrica que es la usada para generar electricidad.
Módulo o panel fotovoltaico
El elemento principal del módulo son células fotovoltaicas que toman la luz solar y la convierten en electricidad de corriente continua, gracias a los materiales semiconductores como el silicio dopado con otros materiales como boro, fósforo, arsénico, etc., que permiten el efecto fotovoltaico. Su eficiencia es la relación entre la potencia eléctrica de salida y la potencia recibida de la radiación solar.
El resto de elementos que constituyen el módulo son el marco o bastidor, cristal protector, material encapsulante, conectores y caja de conexión.
La vida útil de un módulo es aproximadamente de 30 años.
Estructuras fijas
Nos referimos a la instalación de una estructura metálica fija mediante postes, vigas y correas que permiten la colocación de paneles fotovoltaicos. La selección de esta estructura es clave para dotar del panel del ángulo de inclinación óptimo para la absorción de la radiación solar óptima, así como para soportar las diferentes cargas (viento, nieve, sismo) viento.
Seguidores solares
Son estructuras metálicas móviles que unen la placa solar con el suelo y que se mueven siguiendo al sol, con el objetivo de captar la mayor cantidad de radiación posible y así maximizar la producción de electricidad de la instalación. Actualmente la solución más extendida es la de seguidores a un solo eje.
Bloques de potencia (Power Block)
El bloque de potencia está formado por el inversor y el transformador:
- Inversor: El inversor es el equipo encargado de transformar la corriente continua generada por los fotones en los paneles solares en corriente alterna. Para que podamos consumir en nuestros hogares esta energía es necesario esta transformación en corriente alterna. Los inversores puede ser centrales o de string.
- Transformador: Es el encargado de elevar energía eléctrica de baja a media tensión, la cual tiene menos pérdidas en su traslado.
Estos bloques son necesarios ya sea para llevarla directamente al consumidor o para trasladarla a una subestación que aumente la potencia una vez más para su transporte en la red de transporte o distribución.
Autoconsumo fotovoltaico
Se basa en la producción individual (o en pequeños grupos) de electricidad para consumo propio. El objetivo detrás de estas instalaciones no es solo el ahorro en la factura de la luz, también es frenar el cambio climático mediante la utilización de energías renovables y no contaminantes.
Existen distintos tipos de autoconsumo, según el uso que se le da a la energía producida con la instalación. Una de ellas el autoconsumo sin excedentes, en el que el usuario emplea la energía producida únicamente para abastecer sus necesidades energéticas. Mientras que, en el autoconsumo con excedentes, parte de la energía producida se inyecta a la red eléctrica.
Agrovoltaica
La palabra agrovoltaica consiste en compatibilizar los usos de los terrenos de las instalaciones para producir energía y llevar a cabo actividades agrícolas o ganaderas.
Algunos ejemplos de agrovoltaica son el aprovechamiento ganadero, la apicultura y cultivo de aromáticas. Con ello, se busca aunar las energías renovables con el aprovechamiento de esos terrenos por parte de los trabajadores del sector primario.
Módulos bifaciales
Los módulos bifaciales se denominan así porque están capacitados para captar energía solar en ambos lados del módulo, es decir, que también captan la radiación que es reflejada por el suelo. Con ello, se aumenta la producción de electricidad al aumentar la superficie disponible sin ocupar un mayor espacio.
Albedo
El porcentaje de radiación que refleja cualquier superficie respecto a la radiación recibida es lo que se denomina albedo. Este existe en todas las superficies presentando diferentes valores. Cuanto mayor sea el albedo, más cantidad de radiación incidente es reflejada por el terreno, mayor será la radiación que podrá absorbe el módulo y por tanto más electricidad puede ser generada.