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 lograr aprovechar la la energía solar fotovoltaica, se emplean una serie de componentes, pero uno de los más importantes son los paneles solares. Este, junto a los componentes como inversores, controladores y baterías se denomina sistema solar fotovoltaico.
Conozca los conceptos clave en relación al uso de energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica. En este blog de AutoSolar le contamos cómo puede beneficiarse de la instalación de un sistema fotovoltaico. ¡Acompáñenos en este artículo!
Qué es 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. 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 lograrl aprovechar de la energía solar fotovoltaica, 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 energía fotovoltaica en electricidad.
Exactamente, ¿cómo se origina la energía fotovoltaica? La energía fotovoltaica se origina gracias al efecto fotovoltaico y el efecto fotoeléctrico. Veamos sus diferencias entre ambos efectos que dan paso al uso de la energía solar fotovoltaica o energía fotovoltaica:
- ➥ 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. Por tal motivo, si desea generar su propia electricidad a partir de la energía fotovoltaica, 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?
Para aprovechar la energía solar, es necesario usar paneles fotovoltaicos. En su superficie, 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.
Además de sus paneles solares, se deben instalar otros componentes. Esto es necesario para usar la electricidad generada en su consumo diario. Te contamos cuáles son los elementos que influyen en el proceso de conversión de la energía solar fotovoltaica:
Componentes de un sistema de energía solar fotovoltaica
- ❏ Paneles fotovoltaicos. Captan la energía solar y la convierten en electricidad en forma de corriente continua mediante el efecto fotovoltaico.
- ❏ Inversor solar. Es el equipo que transforma la corriente continua de los paneles en corriente alterna. Esta corriente es compatible con la red eléctrica y los aparatos del hogar o negocio.
- ❏ Baterías. Equipos opcionales en una instalación fotovoltaica. Almacenan la energía generada para ser utilizada en momentos sin sol, como la noche o días nublados.
- ❏ Controlador de carga. En sistemas que utilizan baterías, gestionan el flujo de energía entre los paneles, las baterías y la carga para prevenir sobrecargas y salvaguardar el sistema
- ❏ Estructura de soporte. Sujeta los paneles solares de forma segura sobre techos o el suelo, en el ángulo adecuado para recibir máxima radiación solar.
Entre los elementos mencionados, el más importante es el panel solar. Este está compuesto de silicio, que sustenta su capacidad de semiconductor que favorece la producción de electricidad mediante la energía solar fotovoltaica. Además, es el segundo elemento químico más abundante en el planeta, después del oxígeno.
¿Cuáles son las ventajas de la energía solar fotovoltaica?
La energía solar 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.
Gracias a la rápida adopción de la energía solar fotovoltaica en hogares, industrias y zonas rurales, se ha vuelto esencial para garantizar el acceso universal a la energía fotovoltaica y mitigar el impacto ambiental de nuestras actividades. ¡Te contamos sus ventajas!
Ventajas de la Energía Solar Fotovoltaica
- ✔️🌱 Energía solar limpia y sin emisiones. La energía solar 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 energía 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.
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 permite poder generar electricidad a partir de la luz solar que percibimos todos los días.
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.
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.
De acuerdo al Acuerdo de París llevado a cabo en la COP21 de París, se espera que la energía fotovoltaica represente una cuarta parte (25%) de las fuentes electricidad para el año 2050.
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| Agricultura con energía fotovoltaica | Suministro de energía en zonas aisladas |
¿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 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 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.
Energía 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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