La energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica (PV) es la fuente renovable que está en auge en la actualidad. Se denomina energía fotovoltaica al uso de la radiación solar para generar electricidad. Para lograrlo se emplean una serie de componentes. Al panel solar junto a los componentes como inversores, controladores y baterías se denomina sistema solar fotovoltaico o kit energía solar fotovoltaica.
Conozca los conceptos clave en relación al uso de la energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica y cómo puede beneficiarse de la instalación de un sistema fotovoltaico.
¿En qué consiste la energía solar fotovoltaica?
La energía fotovoltaica es la conversión de la radiación solar en energía eléctrica. Partamos de lo básico. El sol brinda 2 tipos de energía al planeta: la solar y la térmica. Ambas pueden apreciarse en un día normal, mediante la luz y el calor que usted experimenta. Estas 2 formas de energía, incluida energía fotovoltaica, pueden ser aprovechadas por las personas.
La energía fotovoltaica trabaja específicamente con la luz solar y adquiere su nombre debido a que se produce a través del efecto fotovoltaico. La energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica es la transformación de la luz solar en corriente eléctrica. Resulta tentador la idea de poder generar electricidad a partir de un recurso gratuito y libre como la energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica. Y sí, esto es posible. Para lograrlo se necesitan paneles solares fotovoltaicos. Pero antes, veamos cómo se logra obtener electricidad por medio de la energía fotovoltaica.
Energía fotovoltaica y el efecto fotovoltaico
La energía solar fotovoltaica es la transformación parcial de la radiación solar en electricidad. Recibe la denominación de energía fotovoltaica porque se obtiene mediante el efecto fotovoltaico. Antes se debe realizar una distinción entre 2 conceptos: efecto fotoeléctrico y efecto fotovoltaico. Ambos son necesarios para la producción de electricidad a partir de la radiación solar, es decir, la conversión de la energía fotovoltaica en electricidad.
Veamos sus diferencias entre ambos efectos que dan paso al uso de la energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica:
| Efecto fotoeléctrico | Efecto fotovoltaico |
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Este se produce cuando la luz visible impacta sobre una superficie metálica, los fotones presentes en esta producen la liberación de electrones (e−). |
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. Por tal motivo, si desea generar su propia electricidad a partir de la energía solar, debe instalar un sistema de paneles solares. El siguiente paso es ahondar en qué son los paneles fotovoltaicos y su papel clave en el tema de energía fotovoltaica.
¿Cómo se genera la energía solar fotovoltaica?
Con el fin de beneficiarse de la energía fotovoltaica, es indispensable el uso de los paneles fotovoltaicos porque en su superficie es donde se genera la energía eléctrica. Los paneles se conforman de componentes químicos que propician la conversión de la energía fotovoltaica en corriente eléctrica. Entre ellos destaca el uso del silicio, el principal componente empleado en la fabricación de paneles en la actualidad.
El uso del silicio se sustenta en su capacidad de semiconductor que favorece la producción de electricidad. Además, es el segundo elemento químico más abundante en el planeta, después del oxígeno. Su abundancia permite la reducción en el costo de fabricación de los paneles. Un 95% de los paneles disponibles en la actualidad, haciendo más asequible aprovechar esta energía solar fotovoltaica.
Adicionalmente a sus paneles fotovoltaicos, se necesita instalar otra serie de componentes para que la electricidad generada de la energía fotovoltaica pueda emplearse en sus consumos diarios. Se le denomina sistema solar fotovoltaico porque trabaja a partir de esta energía fotovoltaica.
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La International Energy Agency (IEA) presentó 5 puntos claves a seguir para asegurar una exitosa transición a un futuro sostenible para el año 2030. Estos puntos son: triplicar la capacidad de energías renovables a nivel global; duplicar las mejoras en eficiencia energética; reducir emisiones de metano en un 75%; invertir y financiar proyectos renovables; y asegurar una disminución paulatina de combustibles fósiles. La energía fotovoltaica es uno de los pilares para este cambio. |
Aplicaciones de la energía fotovoltaica
Debido a que la electricidad generada por un sistema fotovoltaico se obtiene a partir de un recurso gratuito como la luz del sol, los beneficios más resaltantes son los económicos. La energía fotovoltaica se emplea como una fuente de electricidad, con esto reduce su dependencia a las compañías eléctricas.
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 energía solar fotovoltaica energía fotovoltaica:
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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. Emplear energía fotovoltaica facilita el ahorro económico puesto que la luz solar es gratuita.
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Reducir costos de operación en empresas: Usar energía solar 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.
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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. Empleando energía fotovoltaica puede poner en operación bombas de agua de diferentes tamaños. La agricultura es una de las industrias más beneficiadas con el uso de la energía solar fotovoltaica.
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Electrificación rural y proyectos de desarrollo: Con esta energía fotovoltaica se logra abastecer de electricidad a familias y comunidades que viven en zonas remotas, donde la red eléctrica no logra llegar. La finalidad principal es mejorar la calidad de vida de las personas al brindarles las comodidades de contar con energía eléctrica.
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Sectores industriales: No solo la agricultura se beneficia con el uso de energía solar fotovoltaica. Industrias como la minería, la ganadera, la alimentaria, el turismo, la agroexportación, etc., logran utilizar esta energía solar fotovoltaica como medio para rentabilizar sus ganancias y acceder a incentivos estatales al ser sostenibles.
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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 la energía solar fotovoltaica mediante la creación de parques solares para abastecer energéticamente a ciudades enteras.
El uso de energía solar se puede estimular la economía de todo un país sin dejar de lado el objetivo de proyectar un futuro sostenible. Se considera a la energía fotovoltaica uno de los pilares para la transición energética. De acuerdo al Acuerdo de París llevado a cabo en la COP21 de París, se espera que la energía solar fotovoltaica represente una cuarta parte (25%) de las fuentes de energía eléctrica para el año 2050.
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| Agricultura con energía solar | Abastecer zonas aisladas |
Aprovechar la energía solar fotovoltaica: paneles solares
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 sistemas fotovoltaicos, 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 esta energía solar.
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.
Energía solar 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 la energía solar 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 energía 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 energía renovable se posicione como una fuente confiable y rentable para obtener energía eléctrica.
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La instalación de un sistema fotovoltaico, al igual que las demás energías renovables, se caracteriza por requerir de una inversión inicial alta, pero gastos operativos más bajos. Para instalar un sistema de paneles solares se requiere de un capital inicial mayor, destinado a la compra de los equipos. Esto se compensa con el bajo costo cuando el sistema ya se encuentre en funcionamiento. |
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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