La energía solar fotovoltaica es considerada una forma de energía renovable y limpia que se puede producir en pequeñas plantas para autoconsumo o en grandes plantas solares para abastecer a clientes comerciales e industriales. De esta forma, los paneles solares no solo pueden instalarse en las casas, sino también conectarse a la red, lo que ayuda a reducir costos. A veces, los paneles producen más energía de la necesaria y se pueden vender a la red.
Durante el día, la radiación solar se puede convertir directamente en electricidad mediante paneles solares (o células fotovoltaicas). Cuando la luz incide en la unión de un metal con un semiconductor como el silicio, o dos semiconductores diferentes, se genera un pequeño voltaje eléctrico en estas celdas.
Específicamente, los fotones (partículas de luz solar) golpean e ionizan el material semiconductor de la celda solar, rompiendo los electrones más externos de los enlaces atómicos. Debido a la estructura de los semiconductores, los electrones libres se ven obligados a moverse en una dirección, lo que crea una corriente eléctrica.
¿Cómo funciona la Energía Solar Fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica funciona de la siguiente manera: Los paneles solares captan la luz solar y generan energía que se «envía» a un inversor solar que convierte la electricidad producida a las propiedades que nuestra red eléctrica requiere. La energía generada se debe al efecto fotoeléctrico.
Durante el día, los paneles solares (los llamados módulos fotovoltaicos) capturan la luz solar y producen energía. La luz solar directa es muy importante para que las células fotovoltaicas logren una eficiencia óptima en la conversión de la luz solar en electricidad, ya que cuanta más luz solar directa reciba, más electricidad se producirá.
El funcionamiento de las células fotovoltaicas que componen el módulo depende en gran medida de la penetración de partículas de luz (fotones).
El gran secreto es saber cómo colocar los paneles solares para obtener la máxima luz solar sin proyectar sombras. El resultado es la creación de un campo eléctrico continuo captado por los cables conductores del módulo fotovoltaico.
Esta corriente luego se envía a un inversor interactivo, un dispositivo que convierte esta energía de corriente continua a corriente alterna que se utiliza en nuestros hogares o negocios.
Esta energía pasa a través de un dispositivo llamado inversor solar, el cual se encarga de convertir esta energía en las características del sistema eléctrico local.
En otras palabras, la energía que produce el panel solar es en forma de corriente continua, abreviado «CC» o del término inglés Direct Current (DC), es decir, cualquier corriente que se mueve en el circuito no cambia su sentido de circulación.
Además del proceso de conversión, un inversor proporciona electricidad de corriente alterna (CA), llamada así porque, como sugiere el nombre, invierte periódicamente la dirección de circulación dentro del circuito.
La energía solar que pasa a través del inversor se puede utilizar para alimentar cualquier electrodoméstico como refrigeradores, lámparas y aires acondicionados, ahorrando en la factura de energía.
Si no se usa toda la energía, el exceso de energía se bombea a la red y gana créditos de energía.
El inversor también es responsable de garantizar la seguridad del sistema fotovoltaico y generar datos eléctricos para evaluar el rendimiento del sistema. Cuanto mejor sea el hardware, más cerca de una onda sinusoidal será esta transición.
Ventajas y desventajas de la Energía Solar
A continuación conoceremos algunas de las ventajas y desventajas del consumo de la energia solar fotovoltaiva.
Ventajas:
La mayoría de las ventajas de la energía solar están relacionados con los beneficios ambientales que ofrece. Dentro de dichos beneficios podemos destacar los siguientes:
- Es renovable, La energía solar puede considerarse inagotable. Con la tecnología actual, es posible almacenar calor por un cirto período de tiempo, de modo que cuando no sale el sol, no hay pérdida de la producción de electricidad.
- Es gratuita, La energía solar es un recurso que nos proporciona la naturaleza y por tanto no tiene precio. La ubicación adecuada de las plantas solares nos ayudará a aprovecharla al máximo.
- Ocupa poco espacio, Por ejemplo, a diferencia de las centrales hidroeléctricas, la producción de energía solar no tiene por qué ocupar una gran superficie en el proceso de limpieza del espacio natural.
- No emite contaminantes, A diferencia de otras fuentes de energía como las centrales térmicas, las centrales solares no emiten contaminantes a la atmósfera.
- Se puede utilizar en áreas remotas. Los sistemas solares o paneles fotovoltaicos son útiles para comunidades ubicadas lejos de los grandes centros urbanos porque no requieren una gran inversión en líneas eléctricas.
- Requiere poco mantenimiento. Aunque es una tecnología costosa, los paneles o paneles de generación de energía son duraderos y tienen bajos costos de mantenimiento.
Desventajas
Cada sistema de generación de energía tiene su efecto secundario. No es diferente con la energía solar. Entre los inconvenientes se encuentran los siguientes puntos:
- Alto costo. Las tecnologías de producción de energía solar actualmente son muy costosas, aunque se espera que dichos dispositivos se vuelvan más baratos en el futuro cercano.
- Dependencia del clima. El cambio climático interfiere en la producción de electricidad. Por ejemplo, en una planta de energía solar, si el sol se bloquea continuamente durante más de 23 horas (el tiempo más largo que estas plantas almacenan energía), la producción se detiene.
- Baja capacidad de almacenamiento. Aunque la energía producida es eficiente y almacenable. Sin embargo, no ocurre en grandes cantidades en comparación con otras fuentes de energía.
- Bajo rendimiento. Los paneles solares o plantas fotovoltaicas tienen una capacidad de rendimiento bastante baja.
- Daños ambientales. Las plantas de energía solar no son tan amigables con el medio ambiente como se piensa. Aunque no emiten sustancias nocivas, son responsables de la muerte de muchas aves debido al calor liberado por el área de producción. Los cristales de lasplacas eléctricas pueden atraerlos y provocar su muerte.
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