Lluvia Ácida
Las emisiones de SO2 y NOx, producidas por centrales eléctricas, industrias y automóviles, se mezclan con el vapor de agua de la atmósfera produciendo ácidos. Por la acción del viento, las nubes se desplazan hasta que precipitan. La consecuencia es un ecosistema más tóxico.
Efecto Invernadero
Emisiones de CO2. La atmósfera produce en la Tierra el mismo efecto que el techo de un invernadero. Deja pasar la radiación, calienta la superficie y esta emite calor al exterior. Al aumentar el CO2, el filtro se hace más denso y dificulta el escape del calor.
Ventajas y Desventajas de la Energía Fotovoltaica
Ventajas
- Limpia, infinita y silenciosa.
- Costes de operación bajos.
- Costes de mantenimiento bajos.
- Períodos de vida de 20 años.
- Módulos de todos los tamaños.
- Apta para zonas inhóspitas.
- Posibilidad de venta a la red eléctrica.
Desventajas
- Grandes costes iniciales.
- Producción no constante.
- Las mejores zonas para su implementación son las desérticas.
- Requiere grandes extensiones de terreno.
- No competitiva en costes con otras fuentes de energía.
- Difícil almacenamiento de la energía generada.
Mitos sobre la Energía Solar Fotovoltaica
Mito 1: No hay suficiente superficie para cubrir nuestras necesidades con energía fotovoltaica.
Falso. La superficie necesaria para cubrir las necesidades energéticas de España sería de 2500 km2, menos de la mitad de la provincia de Alicante y el 0,5% de la superficie de España.
Mito 2: La industria fotovoltaica es la solución energética definitiva.
Falso. Actualmente, el coste de la energía solar fotovoltaica es más elevado que el de la energía convencional. La energía solar es discontinua, aunque existen acumuladores, pero son muy costosos.
Mito 3: La energía solar fotovoltaica solo puede cubrir mercados especiales.
Falso. Ya es una industria importante. En 2008, la industria dio empleo a 40.000 personas. En 2009, la potencia instalada en España equivalía a 3 centrales nucleares. Existen multitud de aplicaciones, desde pequeñas células de alimentación hasta huertos solares.
Mito 4: La industria fotovoltaica es tan contaminante como el resto de industrias energéticas.
Falso. Para la fabricación de módulos fotovoltaicos se generan los mismos residuos y emisiones que para la fabricación de microelectrónica. Las empresas se encargan de la recogida de equipos después de su vida útil. El impacto visual es menor y se tiende a minimizarlo.
Mito 5: Los módulos fotovoltaicos nunca van a recuperar la energía consumida en su fabricación.
Falso. Este mito proviene del principio de la industria, cuando se estaba empezando a desarrollar la tecnología. El período de recuperación de energía depende de la cantidad de radiación solar de cada zona.
Conceptos Clave en Energía Solar
Latitud
Distancia que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador. (Paralelos)
Longitud
Distancia que existe entre un punto cualquiera y el meridiano de Greenwich.
Acimut
Es el ángulo formado por la proyección del Sol sobre el plano horizonte con la dirección sur.
Altura Solar
Es el ángulo que forman el plano del observador y la línea que une al observador con el Sol.
Orientación (α)
Es el ángulo formado por la superficie del módulo fotovoltaico y el plano horizontal.
Inclinación (β)
Es el ángulo formado por la superficie del módulo fotovoltaico y el plano horizontal.
Masa de Aire
Relación entre el camino recorrido por los rayos directos del sol y el camino que recorrería en caso de incidencia vertical.
Irradiancia
Potencia de origen solar por unidad de superficie.
Irradiación
Cantidad de energía por unidad de superficie.
Diodos Bypass
Para evitar sobrecalentamientos producidos por la diferencia de intensidades, se colocan diodos bypass. Solo entran en conducción si alguna célula o grupo de células generan distinta intensidad, permitiendo a la corriente del resto alcanzar la carga externa. Se suele poner un diodo por grupo de células por razones económicas.
Efecto de la Temperatura sobre Paneles Fotovoltaicos
El encapsulado dificulta el flujo de calor entre la célula y el exterior, lo que contribuye a un aumento de temperatura, reduciendo el voltaje. La disipación del calor puede producirse por convección, conducción o radiación, y depende de la resistencia térmica de los materiales y de las condiciones ambientales. Conexión en serie: elevar tensión. Conexión en paralelo: elevar intensidad. Conexión en serie y paralelo: elevar ambas.
Texturización
Consiste en la creación, sobre la superficie frontal de la oblea, de unas micropirámides que permiten que parte de la luz reflejada vuelva a incidir de nuevo en el silicio, reduciendo la reflectividad del 30% al 10%.
Sistemas Fotovoltaicos Conectados a Red (SFCR)
SFCR en el Suelo
Tiene como objetivo maximizar la producción energética anual del sistema con la menor ocupación del terreno. Hay sistemas fijos (inclinación y orientación fijas) y móviles (seguidores solares).
SFCR en Edificación
Su diseño es más complejo debido al mayor número de factores a tener en cuenta. No siempre se pueden orientar los paneles de forma óptima. Las edificaciones con SFCR contribuyen al ahorro de energía.
Diferencias entre Huertos Solares y Parques Fotovoltaicos
Los huertos solares son instalaciones más pequeñas y suelen tener una finalidad agraria. Los parques fotovoltaicos son instalaciones más extensas y sofisticadas para un uso más industrial. La energía generada se vende a la distribuidora. En instalaciones muy grandes se suelen utilizar seguidores solares.
Edificios Fotovoltaicos
Menor potencia. Baja tensión. Módulos sobre cubiertas. Integración arquitectónica.
Potencia Pico de la Instalación
Es la suma de potencias pico individuales de los módulos.
Potencia Nominal de la Instalación
Es la suma de potencias de salida de los inversores.
Baterías
Las baterías suelen estar formadas por unos elementos denominados celdas. Una celda tiene dos electrodos inmersos en una disolución donde se produce una reacción química (ej. plomo-ácido). La placa positiva está construida con dióxido de plomo. El electrolito es ácido sulfúrico más agua destilada.
Tipos de Baterías según su Aplicación
Baterías de Arranque
Suministran intensidades elevadas durante un período corto (automoción).
Baterías de Tracción
Se utilizan en coches eléctricos.
Baterías Estacionarias
Se utilizan en instalaciones fotovoltaicas. Trabajan en regímenes de carga y descarga muy lentas.
Baterías Estacionarias Monobloc
Un solo bloque de celdas. Menor capacidad. Para instalaciones de poca potencia. Tienen un tamaño parecido a las baterías de coche.
Baterías Estacionarias Translúcidas
Celdas separadas. El material que las cubre es transparente. Son mayores en tamaño y peso que las monobloc. Suelen distribuirse y transportarse sin el electrolito.
Baterías Estacionarias Herméticas
Sin mantenimiento. No requieren recarga de líquido, pero necesitan limpieza y control. No se tiene acceso al interior, por tanto, no habrá pérdidas del electrolito, dándonos más posibilidades a la hora de su colocación. Electrolito más denso: gel.
Baterías de Níquel-Cadmio
Mayor vida útil y su mantenimiento es más sencillo. El electrolito es hidróxido de cadmio. Son más caras.
Temperatura de Operación de las Baterías
Las altas temperaturas aumentan la capacidad, pero acortan la vida útil. Las bajas temperaturas disminuyen la capacidad para alargar la vida útil.