Energía Solar: Todo lo Que Necesitas Saber

Inagotable, limpia y disponible: la energía solar se considera como la energía de mañana, del futuro. En un contexto de cambio climático y de fuertes variaciones en el precio de los combustibles fósiles, unido a la urgencia y necesidad de reducir las emisiones de CO2 y de gases de efecto invernadero, la energía solar se sitúa a la cabeza de las fuentes de energía alternativas.

¿Qué es y cómo funciona?

La energía solar se define como la energía difundida por la radiación del Sol, situado a 150 millones de kilómetros de la Tierra. Procede de las reacciones de fusión nuclear que impulsa el Sol, y está compuesta por diferentes tipos de radiación (rayos gamma, luz visible y ondas de radio) formada por fotones, los componentes fundamentales de la luz y vectores de la energía solar. Además, las reservas gaseosas del Sol pueden contarse en miles de millones de años de fusión, lo que convierte a la energía solar en una fuente de energía ilimitada para el ser humano.

En la Tierra, la energía solar está en el origen de todo: el ciclo del agua, el ciclo del viento y la fotosíntesis del mundo vegetal, del que dependen el mundo animal y la humanidad. En otras palabras, la energía solar es la fuente de todas las formas de producción de energía utilizadas en la Tierra, excepto tres tipos de energía: la energía nuclear, la energía geotérmica y la energía mareomotriz. Hoy en día, ya utilizamos la energía solar y, desde hace mucho tiempo, la transformamos en otras formas de energía como la química, la térmica, la energía cinética, la eléctrica y la biomasa.

Las características de la radiación solar en la Tierra

La energía solar recibida en un punto del globo depende de:

• la energía solar enviada por el Sol, que fluctúa con su actividad de fusión;
• la nubosidad (nubes, niebla, etc.), que es, por ejemplo, alta en el ecuador y más baja en la zona intertropical
• La latitud, la temporada y la hora del día, que influyen en la altura del sol en el cielo y, por tanto, en la energía recibida por unidad de superficie en el suelo

Modelización de la distribución de la energía solar en el mundo – Fuente Global Solar Atlas, Banco Mundial.

La energía solar se mide en julios (J) y la potencia en vatios (W). Un julio equivale a un vatio durante un segundo.

1 kJ = 103 J o 1 000 J.

1 MJ = 106 J o 1.000 kJ.

1 GJ = 109 J, es decir, 1 000 MJ.

Cada año, la atmósfera terrestre absorbe 3.850 zeta julios de energía solar. (1 ZJ= 10 21J).

Tipos de energía solar

Se investiga mucho sobre las diferentes técnicas de explotación de la energía solar. Hoy en día, podemos decir que hay tres tipos:

1. Fotovoltaica (PV)

El término «fotovoltaico» se refiere tanto al fenómeno físico descubierto por Alexandre Edmond Becquerel en 1839 como a la técnica asociada. El principio fundamental de esta técnica de funcionamiento es transformar la energía del sol en electricidad.

Los paneles solares fotovoltaicos están formados por diferentes capas de células fotovoltaicas con carga positiva y otras con carga negativa. En cuanto un protón atraviesa las capas, se produce una tensión eléctrica. Estas capas captan los rayos del sol que transforman en una célula fotovoltaica y sólo consiguen transformar el 20% de la radiación captada en energía eléctrica.

2. Energía solar térmica

La energía térmica consiste en utilizar los rayos del sol para producir calor. El calor producido se utiliza principalmente para calentar el agua, los edificios así como hasta una piscina. Pero de forma más indirecta, el calor producido por estos paneles solares térmicos puede utilizarse para la refrigeración solar, la desalinización, etc.

El principio es el mismo que el de la energía fotovoltaica, los paneles solares térmicos se componen de colectores térmicos que absorben los fotones de los rayos del sol y los transforman en calor. Este calor se transfiere a un gas o líquido, llamado «portador de calor», que lo transporta al acumulador de calor. Los PVT son capaces de convertir en calor el 75% de la radiación captada.

3. Energía solar híbrida

Este tipo de explotación solar desarrollada en los 70s se refiere a los paneles solares híbridos. Son capaces de generar electricidad y agua caliente simultáneamente utilizando la radiación solar. Para ello dispone de células fotovoltaicas que producen electricidad, un sistema hidráulico que calienta el agua y una tecnología que consigue reducir al mínimo las perdidas térmicas.

El último avance en tecnología solar híbrida ha sido desarrollado e inventado por Abora Solar con su tecnología AH72 SK. es un panel solar híbrido ultra eficiente. Este panel es capaz de generar la misma energía que paneles térmicos y fotovoltaicos por separado en tan solo la mitad de superficie de captación. Además puede incluso producir más energía eléctrica que un panel fotovoltaico convencional.

Beneficios y ventajas de energía solar

Hay una razón por la que la cual es considerada por muchos como la energía del futuro. Y es que tiene muchas ventajas que la convierten en la solución perfecta e ideal para quien quiera ahorrar dinero en su factura de la luz y, al mismo tiempo, ser respetuoso con el medio ambiente.

• La energía solar es una fuente de energía renovable

De hecho, es una fuente de energía renovable y limpia, ya que no emite gases de efecto invernadero. Por lo tanto, no es contaminante. También es una fuente inagotable de energía, ya que su origen es el propio Sol. Aunque el sol no tiene una vida ilimitada, todavía nos promete su radiación durante muchos siglos.

• La energía solar le permite ahorrar dinero en sus facturas de electricidad

La energía solar puede hacerte independiente de los proveedores de electricidad tradicionales. Como el sol es totalmente gratuito, nadie puede cobrarte nada. De este modo, conseguirá un importante ahorro en sus facturas de electricidad al no tener que pagar ninguna tarifa.

• La energía solar ayuda a controlar el aumento de los costes energéticos

Con la energía solar se puede conseguir el autoconsumo de energía. Esto le da la libertad de dejar de depender de los proveedores de energía tradicionales y de sus precios crecientes. Ya no se verá afectado por los flujos tarifarios y tendrá un control total sobre sus costes energéticos. También le permite producir y consumir su propia electricidad y calor, en el caso de los híbridos, al tiempo que reduce sus facturas.

• La energía solar aumenta el valor de su edificio

La energía solar es la energía del mañana, la energía del futuro. Al optar por la energía solar, está optando por el futuro y le sale a cuenta. En efecto, es una verdadera ventaja contar con instalaciones de energía solar en su edificio en venta. Usted vende un edificio que se preocupa por la calidad de vida de sus usuarios. Ellos podrán producir su propia electricidad, y calor en el caso de los paneles solares híbridos, satisfaciendo así sus necesidades energéticas sin tener que depender de un tercero.

• La energía solar tiene un rendimiento energético positivo

Una instalación solar se amortiza muy rápidamente. De media, sólo se tarda 4 años en ver cómo se amortiza una instalación solar híbrida y desde el primer día de la instalación se ahorra en la factura energética. Además, existen diversas ayudas y subvenciones estatales o regionales para instalaciones solares, tanto para particulares como para empresas.

Fuentes

1. « Le rayonnement global (GHI) s’obtient en ajoutant trois types de rayonnement : le rayonnement direct, le rayonnement diffus et le rayonnement réfléchi », définition EDF ENR.
2. Selon l’AIE, le parc solaire photovoltaïque mondial a produit plus de 460 TWh en 2017.
3. « What are the top solar panel companies & manufacturers in 2019?», energysage.
4. « Solar Lighting Systems Module Students Guidebook», Ministère indien en charge de l’énergie.
5. Données de l’AIE sur l’énergie solaire.
6. « Energie solaire » de connaissances des énergies, 2019.
7. « Énergie solaire : les avantages et les inconvénients », Idelect Plus, 2019