La energía fotovoltaica es la fuente de energía renovable más empleada en la actualidad. El uso de la energía solar o energía solar fotovoltaica se extiende a diferentes ámbitos: viviendas, empresas, industriales. El motivo es simple: funciona como una fuente de energía eléctrica a bajo costo y limpia. Pero… ¿qué es exactamente la fotovoltaica y cómo logra transformar la luz del sol en energía eléctrica?
En este blog te ofrecemos una guía completa sobre qué es la energía fotovoltaica. Conoceremos el concepto global de fotovoltaica, cómo funciona, cuáles son sus usos o aplicaciones actuales, y cómo te puedes beneficiar de la misma.
¿Qué es la energía fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica (PV) es un tipo de energía solar renovable que permite generar electricidad a partir de la luz del sol. Se trata del proceso por el cual los paneles solares captan la energía del sol y la transforman en corriente eléctrica.
En términos simples la energía fotovoltaica es la conversión de la luz solar en electricidad. Aquí es importante mencionar que la energía del sol puede aprovecharse de varias formas:
- Solar fotovoltaica permite generar electricidad.
- Solar térmica permite generar calor.
Por ello, también la conocemos como energía solar fotovoltaica. Cuando nos referimos a fotovoltaica englobamos todo lo relacionado a energía fotovoltaica y sus diversas aplicaciones.
¿Cómo funciona la energía solar fotovoltaica?
Este tipo de fuente renovable recibe el nombre de energía fotovoltaica por se genera a partir del efecto fotovoltaico. Es decir, trabaja específicamente con la luz solar.
Todo ocurre dentro del panel solar, específicamente dentro de sus celdas. La transformación de la energía solar en energía eléctrica ocurre por la presencia de 2 efectos:
- Efecto fotoeléctrico. Este se produce cuando la luz visible impacta sobre una superficie metálica, los fotones presentes en esta producen la liberación de electrones (e−).
- Efecto fotovoltaico. Es la reacción que hay ante el silicio y el efecto fotoeléctrico. La liberación de electrones da paso a una diferencia de potencial en un circuito cerrado da paso a la corriente eléctrica.
El panel solar fotovoltaico es la pieza clave en energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica. Es en la superficie del panel solar es donde se producen ambos efectos, específicamente en las celdas solares que lo componen. Veamos a detalle cómo funciona la energía fotovoltaica dentro de las celdas fotovoltaicas del panel:
¿Cómo se transforma la energía solar en energía eléctrica?
- 1. Captación de la luz solar. Los paneles solares fotovoltaicos reciben la energía solar mediante celdas compuestas de silicio. Las celdas fotovoltaicas absorben los fotones y generan una reacción eléctrica inicial.
- 2. Producción de corriente continua. Los fotones liberan electrones en el silicio. Esta liberación crea un flujo eléctrico en forma de corriente continua. Sin embargo, esta no es apta para usarse directamente en la mayoría de dispositivos.
- 3. Transformación a corriente alterna. Un inversor solar convierte la corriente continua corriente alterna. Este es el tipo de electricidad que se emplea para alimentar los dispositivos electrónicos de cualquier tipo de inmueble.
- 4. Distribución de la fuente energética. La electricidad producida se traslada hacia el cuadro eléctrico del inmueble y permite alimentar los equipos de forma eficiente.
Y sí, esto es posible. Para lograr aprovechar los diferentes usos de energía de los paneles fotovoltaicos, se necesitan paneles solares fotovoltaicos. Pero antes, veamos cómo se logra obtener electricidad por medio de la energía fotovoltaica.
Aplicaciones comunes de la energía fotovoltaica
Resulta tentador la idea de poder generar electricidad a partir de un recurso gratuito y libre como la luz de sol. Y sí, esto posible mediante gracias a la energía fotovoltaica, la cual depende de la instalación y funcionamiento del panel solar.
La utilidad de la energía fotovoltaica radica en la capacidad de convertir la luz del sol en electricidad a través de los paneles solares. No se necesita de combustibles fósiles ni procesos contaminantes con el ambiente, solo de la energía solar.
La electricidad generada se usa para:
- ❯ Autoconsumo residencial y comercial con kits solares para casas. Funciona tanto en viviendas que cuentan con suministro eléctrico como aquellas sin red eléctrica. Al emplear la energía fotovoltaica es posible reducir el monto de su recibo de luz mensual, logrando así un ahorrro económico.
- ❯ Electrificación de zonas rurales si accesos a la red comercial. La finalidad principal es mejorar la calidad de vida de las personas al brindarles las comodidades de contar con electricidad.
- ❯ Energía para vehículos recreativos y caravanas. Ofrecen una amplia flexibilidad de uso, lo cual incluye su uso en equipos móviles como carros, caravanas, barcos.
- ❯ Alimentación de sistemas industriales o agrícolas. Al generar su propia electricidad, se logra reducir los costos operativos del servicio eléctrico, ahorro que puede invertir en la propia empresa.
- ❯ Suministro de electricidad en satélites y telecomunicaciones. Las industrias como la minería, la ganadería, la alimentación, el turismo y la agroexportación usan esta fuente energética. Esto les ayuda a aumentar sus ganancias y a obtener incentivos del gobierno por ser sostenibles.
- ❯ Sistemas de bombeo de agua con paneles solares. Gracias a la fácil adaptabilidad de los sistemas de bombeo solar, puede emplearse en terrenos de cultivos de diferentes dimensiones. De esta forma, la agricultura es una de las industrias más beneficiadas con el uso de esta fuente renovable.
El uso de esta fuente fotovoltaica se puede estimular la economía de todo un país sin dejar de lado el objetivo de proyectar un futuro sostenible. Se considera a la fuente fotovoltaica uno de los pilares para la transición energética.
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| Agricultura con fuente fotovoltaica | Suministro energético en zonas aisladas |
De acuerdo al Acuerdo de París llevado a cabo en la COP21 de París. Se espera que la fuente fotovoltaica represente una cuarta parte (25%) de las fuentes electricidad para el año 2050.
Características principales de la energía fotovoltaica
La energía fotovoltaica destaca por una serie de características que hacen de ella la mejor fuente de energía renovable.
| Características | Detalles |
|---|---|
| Energía limpia y sin emisiones | La energía de tipo fotovoltaica no emite gases de efecto invernadero ni contaminantes en su funcionamiento, ayudando de manera directa a enfrentar el cambio climático. |
| Recurso inagotable y abundante | Cuando hablamos de energía fotovoltaica, se trata de un recurso gratuito, inagotable y accesible en todo el mundo, especialmente en áreas como Piura, donde se disfrutan de intensos niveles de luz solar durante todo el año. |
| Ahorro económico a largo plazo | Aunque la inversión inicial puede ser significativa, los costos operativos son bajos y el retorno económico se logra con el ahorro en el recibo de luz. |
| Autonomía energética | Permite generar electricidad en zonas aisladas o con acceso limitado a la red. Por lo tanto, la fuente fotovoltaica fortalece la independencia energética de familias, negocios y comunidades rurales. |
| Bajo mantenimiento y larga vida útil | Los sistemas fotovoltaicos pueden durar alrededor de 25 años, según el tiempo de vida útil de cada componente. |
Estas características explican por qué la fuente fotovoltaica es considerada una energía renovable solar altamente eficiente.
Beneficios que ofrece la energía fotovoltaica
La fuente de energía solar fotovoltaica conlleva una serie de beneficios económicos y ambientales. Conoce los beneficios que nos ofrece y evalúa si es factible instalar un sistema fotovoltaico.
- Ahorro económico. Reduce los montos del recibo de luz al reducir los consumos de la red.
- Independencia eléctrica. Contar con un sistema propio, sin depender de compañías eléctricas.
- Inversión rentable.Se amortizan rápidamente en los primeros años de uso.
- Reducción de la huella de carbono. Fuente de energía que no genera contaminación.
- Inversión rentable. Se amortizan rápidamente en los primeros años de uso.
Si buscas aprovechar la energía de tipo fotovoltaica, entonces la solución es la elección e instalación de un kit de paneles solares fotovoltaicos.
Los kits de paneles o kits solares permiten que los usuarios pueden producir su propia electricidad. Esto permite reducir su dependencia de las compañías eléctricas y disminuyendo las pérdidas energéticas en el transporte.
Importancia de la energía solar fotovoltaica
La energía fotovoltaica es uno de los pilares más importantes para un futuro sostenible. Esta tecnología no solo representa una alternativa limpia frente a los combustibles fósiles, sino que también es cada vez más accesible, eficiente y rentable.
La International Energy Agency (IEA) presentó 5 puntos claves a seguir para asegurar una exitosa transición a un futuro sostenible para el año 2030:
- Triplicar la capacidad de energías renovables en el mundo.
- Duplicar las mejoras en eficiencia energética.
- Reducir las emisiones de metano en un 75%.
- Invertir en proyectos renovables.
- Asegurar una reducción gradual de combustibles fósiles.
La energía de tipo fotovoltaica es uno de los pilares para este cambio.
Adicionalmente, los sistemas de energía fotovoltaica son autónomos, pueden instalarlos en cualquier parte, independientemente si cuentan o no con acceso a la red eléctrica. Esto sin olvidar que la energía fotovoltaica es un recurso renovable y limpio, no produce contaminación cuando está en funcionamiento.
Veamos los diferentes formas en que puede beneficiarse con el uso de la energía fotovoltaica a través de diversas industrias:
- Instalaciones en viviendas: Puede hacer uso de esta energía fotovoltaica con la instalación de un sistema fotovoltaico en casas, residencias y edificios. Funciona tanto en viviendas que cuentan con suministro eléctrico como aquellas sin red eléctrica. Al emplear la energía fotovoltaica es posible reducir el monto de su recibo de luz mensual, logrando así un ahorrro económico.
- Reducir costos de operación en empresas: Usar energía fotovoltaica es una opción para las empresas como forma de rentabilizar sus ganancias. Al generar su propia electricidad, se logra reducir los costos operativos del servicio eléctrico, ahorro que puede invertir en la propia empresa.
- Sistemas de bombeo de agua: Gracias a la fácil adaptabilidad de los sistemas de bombeo solar, puede emplearse en terrenos de cultivos de diferentes dimensiones. La luz solar se emplea para generar electricidad y alimentar una bomba de agua. De esta forma, la agricultura es una de las industrias más beneficiadas con el uso de esta fuente renovable.
- Electrificación rural y proyectos de desarrollo: Esta fuente energética da electricidad a familias y comunidades en áreas remotas. Allí, la red eléctrica no llega. La finalidad principal es mejorar la calidad de vida de las personas al brindarles las comodidades de contar con electricidad.
- Sectores industriales: No solo la agricultura se beneficia con el uso de energía fotovoltaica. Las industrias como la minería, la ganadería, la alimentación, el turismo y la agroexportación usan esta fuente energética. Esto les ayuda a aumentar sus ganancias y a obtener incentivos del gobierno por ser sostenibles.
- Parques solares: Uno de los mayores desafíos a nivel mundial es lograr la transición energética de los combustibles fósiles a las energías renovables. Para lograrlo, se busca extender el uso de este tipo de fuente energética mediante la creación de parques solares para abastecer energéticamente a ciudades enteras.
¿Cómo ha mejorado la tecnología fotovoltaica?
Si bien la creación de los paneles solares data desde el siglo pasado, es recién en las últimas décadas que este sector ha evolucionado. La alta demanda de estos componentes trajo como consecuencia una gran oferta de los mismos. En otras palabras, al aumentar las personas interesadas en la instalación de un sistema fotovoltaico, también se han incrementado las empresas fabricantes de componentes fotovoltaicos.
El incremento del mercado y demanda de instalaciones tiene como consecuencia el constante avance en la mejoras tecnológicas, especialmente en los paneles. La producción de paneles no solo ha aumentado significativamente, también se han presentado grandes avances a nivel de fabricación de los equipos.
La eficiencia energética es uno de los pasos más significativos logrados. En la actualidad, la eficiencia promedio de los paneles ha pasado de 15% a 21%. Panoramas similares se dan con los inversores solares, controladores de carga, variadores solares. Con la eficiencia energética se logra maximizar el beneficio del uso de la fuente fotovoltaica.
Los avances en la fabricación de paneles es uno de los ejemplos de cómo la tecnología en el sector fotovoltaico avanza a pasos gigantescos. Situación similar ocurre con las baterías y los inversores, las nuevas tecnologías están en constante avance para ofrecer mejores prestaciones. Esto sin repercutir exponencialmente en los precios, los cuales se mantienen asequibles.
Avances de la fotovoltaica en Perú
En el panorama peruano, si bien el uso este recurso renovable se ha incrementado en los últimos 5 años, todavía queda un amplio camino por recorrer. En Perú, el aumento de instalaciones fotovoltaicas se aprecia en el sector privado. Igualmente, resalta el empleo de la fotovoltaica en el sector agrícola; el número de agricultores que apuestan por esta fuente renovable crece significativamente.
De igual forma, las inversiones estatales también contemplan a esta fuente fotovoltaica como parte de sus políticas ambientales. En el año 2023, la Autoridad Nacional del Agua (ANA), adscrita al Ministerio de Desarrollo Agrario y Riego del Perú (MIDAGRI), inició la implementación de pozos con tecnología sostenible en Puno. Estos consisten en el uso de la luz solar para poner en marcha las bombas de agua ubicadas dentro de los pozos.
Tal como en este caso, se espera que los proyectos fotovoltaicos aumenten tanto a nivel estatal como particular. La inversión en sistemas fotovoltaicos es uno de los retos que no solo se plantean en el caso peruano, en toda la región se prevé que este tipo de fuente renovable se posicione como una fuente confiable y rentable para obtener corriente eléctrica.
Invertir en fuentes renovables
Si usted se encuentra interesado en este tipo de proyectos, un primer paso es ahondar en el tema de los sistemas fotovoltaicos, los tipos que existen y sus componentes. Dado que la inversión en estos sistemas es alta, es aconsejable reunir la información necesaria previo a la compra de sus equipos.
Con el auge de las instalaciones fotovoltaicas, los precios de los equipos se han asequibles para la mayoría de personas. La ampliación del mercado ha permitido que los costes de paneles, inversores, baterías, etc., se encuentren más competitivos que nunca. Los precios se mantienen estables en los últimos años, incluso con las mejoras y actualizaciones añadidas.
Al momento de adquirir los componentes de su instalación solar, se aconseja acudir a distribuidores de confianza. Para que una instalación fotovoltaica ofrezca una larga vida útil se necesita adquirir componentes de la más alta calidad. Además, debe calcularse detalladamente las potencias de trabajo de todos los equipos y las conexiones entre los mismos.
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