Energía fotovoltaica

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La energía solar fotovoltaica es aquella que se obtiene al convertir la luz solar en electricidad empleando una tecnología basada en el efecto fotoeléctrico. Se trata de un tipo de energía solar renovable, inagotable y no contaminante que puede producirse en instalaciones fotovoltaicas que van desde los pequeños generadores para autoconsumo hasta las grandes plantas fotovoltaicas. Descubre cómo funcionan estos enormes campos solares.


¿Qué es la energía fotovoltaica?


La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía limpia y renovable que utiliza la radiación solar para producir electricidad. Se basa en el llamado efecto fotoeléctrico, por el cual determinados materiales son capaces de absorber fotones (partículas lumínicas) y liberar electrones, generando una corriente eléctrica.

Para ello, se emplea un dispositivo semiconductor denominado celda o célula fotovoltaica, que puede ser de silicio monocristalino, policristalino o amorfo, o bien otros materiales semiconductores de capa fina. Las de silicio monocristalino se obtienen a partir de un único cristal de silicio puro y alcanzan la máxima eficiencia, entre un 18% y un 20% de media. Las de silicio policristalino se elaboran en bloque a partir de varios cristales, por lo que resultan más baratas y poseen una eficiencia media de entre el 16% y el 17,5%. Por último, las de silicio amorfo presentan una red cristalina desordenada, lo que conlleva peores prestaciones (eficiencia media de entre un 8% y un 9%) pero también un precio menor.


Clasificación de las instalaciones solares fotovoltaicas


Hay dos tipos de plantas fotovoltaicas: las que están conectadas a la red y las que no. Dentro de las primeras existen, a su vez, otras dos clases:


  • Central fotovoltaica: toda la energía solar producida por los paneles se vierte a la red eléctrica.

  • Generador con autoconsumo: parte de la electricidad generada es consumida por el propio productor (en una vivienda, por ejemplo) y el resto se vierte a la red. Al mismo tiempo, el productor toma de la red la energía solar necesaria para cubrir su demanda cuando la unidad no le suministra la suficiente.


Aquí podemos analizar los distintos tipos como son:


1. AUTOCONSUMO DIRECTO


Los paneles solares están conectados directamente a la instalación eléctrica y los consumos se alimentan de la energía solar, el sobrante se vierte a la red o se limita la producción al consumo para evitar el vertido. Si los consumos son superiores a la producción, se toma energía de la red pero siempre tiene preferencia la producción solar.

Esta modalidad es idónea para grandes consumidores, viviendas con gran demanda diaria de energía (con calefacción y aire acondicionando por electricidad) negocios y empresas que funcionan por el día, etc.



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2. AUTOCONSUMO CON ACUMULACIÓN


Ideal para viviendas y pequeños consumidores, la instalación de baterías permite almacenar la energía solar fotovoltaica para su uso por la noche y aprovechar casi al 100 % la energía producida por los paneles solares. Su utilización también nos permite reducir potencia contratada, ya que utilizamos estos acumuladores como reserva de energía fotovoltaica y de potencia, así en momentos puntuales de mayor demanda la potencia de las baterías se suma a la potencia de la red consiguiendo la potencia necesaria.



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3. AUTOCONSUMO CON VERTIDO


Cuando las instalaciones solares fotovoltaicas de generación, además de suministrar energía fotovoltaica para autoconsumo, inyectan la energía generada excedentaria a la red de transporte y distribución.

Una alternativa de ahorro añadido al obtener ingresos de la energía solar vertida a la red.




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Componentes de una instalación fotovoltaica


La Ley 24/2016 de 26 de diciembre del Sector Eléctrico define el Autoconsumo como el consumo de energía proveniente de una instalación de generación conectada en el interior de una red de un consumidor o a través de una línea directa de energía asociada a un consumidor.

La instalación fotovoltaica propuesta tendrá por objeto transformar la energía procedente del sol en energía eléctrica, mediante los siguientes componentes:


  • Módulo Fotovoltaico: convierte la energía procedente de la radiación solar en energía eléctrica. La electricidad producida se obtendrá en forma de corriente continua. Estos módulos suelen ubicarse en la cubierta de los edificios y menos habitual en la superficie del suelo.

  • Batería: las baterías solares permiten acumular la energía fotovoltaica producida no utilizada para consumirla en un momento posterior.

  • Inversor: La principal función de los inversores fotovoltaicos es transformar la energía fotovoltaica generada en corriente continua a corriente alterna.

  • Estructura soporte: Necesaria para fijar los módulos fotovoltaicos a la cubierta mediante los elementos de sujeción tales como vigas o perfiles, además de servir como elementos de protección de instalaciones fotovoltaicas. La estructura propuesta consta de los elementos fabricados en aluminio o acero galvanizado y tendrá una inclinación según la ubicación de la instalación.

  • Sistema de regulación: aseguran el correcto funcionamiento de la instalación y maximiza el rendimiento eléctrico. Para ello emplearemos el sistema de monitorización que proporciona información sobre las variables y los dispositivos de protección eléctrica instalados.

  • Elementos de protección: frente a cortocircuitos, sobrecargas y sobretensiones, derivaciones a tierra, etc. Actuarán al aparecer un hecho anormal en el funcionamiento de la instalación, provocando una alarma e incluso la parada de algún grupo. Tiene una doble función asegurar la integridad total de los equipos instalados y proteger a las personas frente a contactos eléctricos directos e indirectos.

  • Kit de inyección cero: el kit inyección cero está constituido por un analizador bidireccional que realiza el ajuste entre la energía generada y la energía consumida.

  • Equipo de medida: encargado de contabilizar los kWh autoconsumidos, ya sean consumidos de la red eléctrica o vertidos a la propia red. Los equipos de medida empleados se ajustarán a los requisitos establecidos en el RD 900/2015 garantizando una correcta medición.


Ventajas de la energía fotovoltaica


Las principales ventajas que aporta la energía fotovoltaica son:


    1. Ahorro desde el primer día: ahorro en el precio de la energía, la energía fotovoltaica generada tiene un coste nulo frente al precio de electricidad de las comercializadoras. El ahorro en la factura de electricidad puede suponer hasta un 70% de ahorro.

    2. Independencia energética: genera tu propia energía, consiguiendo una mayor independencia de la red y por consiguiente mayor independencia del mercado eléctrico, por lo que se verá menos afectado por la volatilidad del precio de la energía.

    3. Aumento de la productividad: aumentamos la productividad de la empresa al obtener un rendimiento económico de un espacio nulo para ejercer la actividad.

    4. Mejora de imagen: Mejora la imagen de la empresa al apostar por un proyecto de placas fotovoltaicas.

    5. Vida útil: te permiten aprovechar un recurso inagotable y sin coste, sin impuesto al sol, como es la energía solar. Además, la instalación posee una vida útil de 25 años.

    6. Garantías: garantías muy amplias y rendimientos de producción asegurados contractualmente por los fabricantes de los paneles.

    7. Disminución de costes: los costes de operación y mantenimiento mínimos. Además, poseen una alta rentabilidad y mejora de la competitividad de las empresas, al disponer de una materia prima necesaria para desarrollar su actividad a precio cero. Por otro lado, no requiere inversión, financiación a medida incluida en la factura de electricidad.

    8. Eco-friendly: reducción de emisiones de CO2, sostenible con el medio ambiente al ser una fuente 100% renovable.

    9. Bonificaciones: aporta beneficios fiscales pues en muchas comunidades autónomas hay una bonificación en el IBI del 30% al 50%.

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