Beneficios de la energía solar

La energía solar está ligada tanto al futuro como al presente. Con un potencial ilimitado, la energía solar es una forma limpia, eficiente y sostenible de energía renovable. Además, la energía solar es una decisión financiera sensata. Al disponer de paneles solares que suministren energía a su hogar, usted se dará cuenta de esto cada mes cuando llegue su factura de electricidad. Por último, la energía solar es una decisión ecológica: usted se sentirá satisfecho al saber que dejará el mundo convertido en un lugar mejor y más ecológico para sus hijos.

Hoy en día, la demanda mundial de energía solar fotovoltaica (PV) es mayor que el suministro. Es una de las formas de energía renovable de crecimiento más rápido. A medida que la fabricación se vuelve más eficiente, el coste de los sistemas fotovoltaicos sigue bajando. Los precios actuales son 25 veces más asequibles que hace 20 años.

A nivel comercial, incluso las empresas de suministro eléctrico estudian cómo utilizar la energía solar para tener una estructura de costes más estable. Las investigaciones han demostrado que la energía solar puede ser eficaz incluso en los climas septentrionales. En California, las tarifas de electricidad aumentan a un ritmo del 6,7% por año. La energía solar ofrece una protección contra futuros aumentos en las tarifas, y en muchos países se puede vender el exceso de energía de nuevo a la empresa de suministro eléctrico, lo que genera un crédito en su factura.

La energía solar no sólo es asequible, sino que es incluso más económica cuando se considera la alternativa: los altos costes de la contaminación de los combustibles fósiles y el calentamiento global. En recientes sondeos de opinión pública, la energía solar fue la mejor valorada cuando se preguntó a los participantes qué tipo de energía es mejor para las generaciones futuras. Los sistemas fotovoltaicos producen energía eléctrica sin emisiones de dióxido de carbono (CO2). La reducción en las emisiones de carbono se calcula en aproximadamente 7,5 toneladas de CO2 durante los 25 años de vida útil garantizados de un módulo fotovoltaico.

En resumidas cuentas, la generación de energía solar fotovoltaica tiene realmente un futuro muy prometedor.

Acerca de la energía fotovoltaica

Cualquier persona que haya usado una calculadora matemática moderna puede comprender el concepto de energía fotovoltaica (PV). Se trata básicamente del proceso de convertir energía procedente del Sol en electricidad que pueda hacer funcionar cualquier objeto desde electrodomésticos e iluminación hasta edificios comerciales y plantas generadoras de energía.

Exactamente de la misma manera que las pequeñas células solares de las calculadoras de mano eliminan la necesidad de pilas o baterías, la energía fotovoltaica puede ofrecer al mundo una fuente de electricidad limpia y fiable, y reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.

La tecnología fotovoltaica del siglo XXI lo hace posible. Emplea capas de silicio cristalino microdelgado para convertir la luz solar común en pequeñas cargas eléctricas. Este proceso luego se multiplica miles de veces para crear, más pequeños que nunca, módulos y sistemas que pueden generar suficiente electricidad para suministrar energía a ciudades enteras.

Es importante tener presente que la energía fotovoltaica es diferente de la energía solar térmica usada para las calefacciones o en la producción de agua caliente. Una célula fotovoltaica individual esta compuesta por dos o más capas delgadas de material semiconductor, normalmente silicio cristalino. Cuando el silicio se expone a la luz, se generan pequeñas cargas eléctricas que se conducen mediante contactos metálicos como corriente continua.

A fin de maximizar la recolección y conversión de energía, las células solares individuales se conectan entre sí y se ubican en un módulo. Estos módulos son los elementos fundamentales de los sistemas fotovoltaicos y, a su vez, están conectados entre sí para generar los volúmenes necesarios de electricidad. En algunos casos también se usa un convertidor para convertir la corriente continua de alto voltaje en corriente alterna de bajo voltaje.

Tipos de tecnologías fotovoltaicas

Básicamente existen dos tipos de tecnología fotovoltaica: cristalina y de capa delgada. La cristalina a su vez se puede dividir en dos tipos:

Células monocristalinas: se fabrican con células cortadas de un único cristal cilíndrico de silicio. Aunque las células monocristalinas ofrecen la mayor eficiencia (aproximadamente un 18% de conversión de la luz solar incidente), su complejo proceso de fabricación las hace algo más caras.

Células policristalinas: se hacen cortando obleas microdelgadas a partir de lingotes de silicio fundido y vuelto a cristalizar. La producción de las células policristalinas es más económica, pero su eficiencia se ve levemente afectada (aproximadamente un 14% de conversión de la luz solar incidente).

Para fabricar células fotovoltaicas de capa delgada se deposita una capa ultrafina de material fotovoltaico en un sustrato. El tipo más común de célula fotovoltaica de capa delgada se hace a partir del material a-Si (silicio amorfo), pero también es posible usar otros materiales como CIGS (cobre, iridio, galio y selenio), CIS (cobre, iridio y selenio), CdTe (telururo de cadmio), células solares sensibilizadas por colorante, o células solares orgánicas.

Tipos de sistemas fotovoltaicosLa tecnología fotovoltaica se aplicó originalmente en el espacio, suministrando electricidad a los satélites. Hoy en día, los sistemas fotovoltaicos se pueden usar para suministrar energía a casi cualquier cosa sobre la Tierra. Los sistemas fotovoltaicos funcionan de dos formas básicas.

Sistemas fotovoltaicos conectados a la redEstos sistemas están conectados a una red eléctrica más amplia. Durante el día, la electricidad solar que genera el sistema se usa inmediatamente o se vende a empresas de suministro eléctrico. Durante la noche, cuando el sistema no puede suministrar energía inmediata, la electricidad se puede extraer de nuevo de la red eléctrica.

Sistemas fotovoltaicos sin conexión a la redEstos sistemas no están conectados a ninguna red eléctrica y pueden usarse para suministrar electricidad a estaciones repetidoras de radio, cabinas telefónicas y alumbrado público. También hay una demanda creciente de sistemas fotovoltaicos móviles en el mercado de las embarcaciones y caravanas para el ocio. Los sistemas fotovoltaicos sin conexión a la red (también conocidos como aislados o autónomos) además ofrecen electricidad asequible y de un valor incalculable en países en vías de desarrollo, donde las redes eléctricas convencionales son poco fiables o directamente no existen.

Genios de la energía solar

La afinidad de la humanidad con el Sol se remonta a unos 5000 años, cuando los antiguos egipcios adoraban al dios sol, Ra, como primer rey de Egipto.

Desde entonces, cientos de personas han dedicado su vida al descubrimiento de nuevas formas de poder sacar provecho de la energía del Sol. Aquí rendimos homenaje a los

muchos científicos y visionarios a lo largo de la historia que han hecho contribuciones significativas a la tecnología solar como la conocemos hoy en día.

Adams, William: autor británico de un innovador libro de fines de la década de 1800 titulado Solar Heat: A Substitute for Fuel in Tropical Countries (El calor solar: sucedáneo del combustible en países tropicales)

Archimedes: científico griego que, ya en el año 212 AC, usaba las propiedades reflectantes de los escudos de bronce para enfocar los rayos del Sol y prender fuego a los barcos romanos hechos de madera.

Bailey, William J.: en 1908 inventó un colector solar con bobinas de cobre y una caja aislada a través de su empresa Carnegie Steel Company.

Becquerel, Edmond: científico francés que descubrió el efecto fotovoltaico mientras experimentaba con una célula electrolítica en 1839.

Berman, Elliot: desarrolló células solares que eran significativamente más económicas, lo que redujo el precio de $100 a $20 por vatio en la década de 1970.

Bridgers, Frank: a mediados de la década de 1950, Bridgers diseñó el primer edificio de oficinas del mundo en usar calentamiento de agua mediante energía solar y diseño pasivo.

Carlson, David: trabajó con Christopher Wronski para fabricar las primeras células fotovoltaicas de silicio amorfo en 1976.

Chapin, Daryl: junto con Calvin Fuller y Gerald Pearson desarrolló, en 1954, la célula fotovoltaica de silicio, la primera célula solar capaz de suministrar energía a equipos cotidianos.

Cherry, William: propuso, en 1956, el desarrollo de células fotovoltaicas para los satélites que orbitan la Tierra.

Czochralski, Jan: en 1918 el científico polaco desarrolló por primera vez una forma de producir silicio monocristalino.

Einstein, Albert: el trabajo del famoso científico sobre el efecto fotoeléctrico se publicó por primera vez en 1905 y ganó el Premio Nóbel en 1921.

Eneas, Aubrey: en 1900 formó la primera empresa de energía solar, The Solar Motor Co.

Ericsson, John: sueco de nacimiento, diseñó el colector parabólico en la década de 1870, una tecnología que funcionó con el mismo diseño básico durante más de 100 años.

Evans Day, Richard: trabajó con William Grylls Adams para descubrir, en 1876, que el selenio produce electricidad cuando se expone a la luz solar.

Fritts, Charles: en 1883 el inventor estadounidense describió las primeras células solares hechas de obleas de selenio.

Fuller, Calvin: junto con Daryl Chapin y Gerald Pearson desarrolló, en 1954, la célula fotovoltaica de silicio, la primera célula solar capaz de suministrar energía a equipos cotidianos.

Glaser, Peter: en 1965 concibió la idea de una estación generadora solar en un satélite.

Grylls Adams, William: junto con Richard Evans Day, descubrió en 1876 que el selenio produce electricidad cuando se expone a la luz solar.

Guha, Subhenda: científico famoso por su trabajo precursor sobre el silicio amorfo. Dirigió la invención de las tablillas solares flexibles.

Hallwachs, Wilhelm: en 1904 descubrió que la combinación de cobre y óxido cuproso es fotosensible.

Hertz, Heinrich: en 1887 descubrió que la luz ultravioleta alteraba el bajo voltaje capaz de provocar que una chispa saltara entre dos electrodos de metal.

Kemp, Clarence: en 1891, el inventor oriundo de Baltimore, Estados Unidos, patentó el primer calentador solar de agua del mundo.

Langley, Samuel P.: en 1880 inventó el bolómetro. Este dispositivo se utilizaba para medir desde la luz de las estrellas más débiles a los rayos térmicos del Sol.

LaVoisier, Antoine: en 1700 creó un horno solar que podía fundir platino (3236ºF/1780ºC).

MacCready, Paul: en 1981 construyó la primera aeronave del mundo propulsada por energía solar, el Solar Challenger, y voló en ella sobre el Canal de la Mancha desde Francia hasta Inglaterra.

Marks, Alvin: en 1988 el Dr. Marks recibió patentes por dos tecnologías de energía solar revolucionarias: Lepcon y Lumeloid.

Millikan, Robert: en 1916 demostró mediante experimentos el efecto fotovoltaico.

Mouchet, August: en 1861 desarrolló un motor de vapor propulsado exclusivamente por el Sol. Con su asistente Abel Pifre desarrollaron los predecesores de los colectores modernos de los reflectores parabólicos.

Pearson, Gerald: junto con Calvin Fuller y Daryl Chapin desarrolló, en 1954, la célula fotovoltaica de silicio, la primera célula solar capaz de suministrar energía a equipos cotidianos.

de Saussure, Horace: científico suizo reconocido por la creación del primer colector solar del mundo en 1767.

Shi, Zhengrong: fundador de Suntech y pionero en la tecnología de capa delgada. El Dr. Shi tiene 11 patentes en el campo de la tecnología fotovoltaica.

Smith, Willoughby: fue el primero en descubrir, en 1873, la fotoconductividad del selenio.

Socrates: presentó los primeros principios del diseño solar pasivo, las habitaciones principales deberían estar orientadas hacia el Sur para aprovechar la energía térmica del Sol durante el invierno.

Stirling, Robert: en 1816 patentó en Escocia su motor economizador solar térmico. El motor fue un precursor temprano de la tecnología de electricidad térmica solar.

Tellier, Charles: considerado el padre de la refrigeración, la experimentación de este francés con la energía solar condujo al diseño del primer motor solar no reflectante.

Tholstrup, Hans: el australiano condujo el primer automóvil del mundo propulsado por energía solar, el Quiet Achiever, durante casi 4500 Km entre Sídney y Perth en 20 días en 1982.

Trivich, Dan: en 1953, el científico de la Wayne State University hizo los primeros cálculos teóricos de las eficiencias de los materiales en diferentes anchos de la banda prohibida según el espectro solar.

Willsie, Henry E.: en 1904 creó el primer dispositivo solar que podía funcionar de noche utilizando el calor recogido durante el día.

Wronski, Christopher: junto con David Carlson, fabricó las primeras células fotovoltaicas de silicio amorfo en 1976.

El auge de la energía solar

A pesar de que aprovechar la energía del Sol ha fascinado a la comunidad científica mundial durante siglos, no fue hasta el Embargo Árabe del Petróleo en 1973 que las ventajas de la energía solar saltaron a la conciencia mundial.

El embargo, anunciado por la OPEC el 17 de octubre de 1973, provocó que los precios mundiales del petróleo casi se duplicaran de la noche a la mañana y demostró el grado en el que las economías occidentales dependían de los combustibles fósiles.

En épocas más recientes, los costes medioambientales del uso de combustibles fósiles han logrado que el interés global por los sistemas de energía solar cobre aún más impulso. Con problemas como el calentamiento global y las emisiones de carbono ahora científicamente comprobados y establecidos en la agenda política, la demanda de tecnologías fotovoltaicas continuará a buen ritmo.

Estos son algunos hitos en el crecimiento de la energía solar:

1976

El Lewis Research Center de la NASA comienza a instalar 83 sistemas de energía fotovoltaica en todo el mundo para proporcionar refrigeración para vacunas, iluminación ambiental, iluminación para clínicas médicas, telecomunicaciones, bombeo de agua, molienda de granos y televisores para el aula.

1977 La producción mundial de energía fotovoltaica supera los 500 kilovatios.

1982 Volkswagen, de Alemania, comienza a probar paneles fotovoltaicos montados en los techos de los automóviles Dasher, los cuales generaban 160 vatios para el arranque.

1983 La producción mundial de energía fotovoltaica supera los 21,3 megavatios.

1985 La Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) rompe la barrera del 20% de eficiencia en células solares de silicio en condiciones de radiación de 100 mW/cm2.

1992 Comienza a funcionar un prototipo de sistema de reflector parabólico de 7,5 kilovatios que utiliza un concentrador de membrana elástica avanzada.

1994 El primer generador reflector solar que utiliza un motor Stirling de pistón libre se conecta a una red de electricidad existente.

1996 La aeronave propulsada por energía solar más avanzada del mundo, el Icare, con 3.000 células solares súper eficientes sobrevuela Alemania.

1999 La producción mundial de energía fotovoltaica supera los 200 megavatios.

2000Astronautas de la Estación Espacial Internacional comienzan a instalar paneles solares en lo que se convierte en la mayor estructura de energía solar puesta en funcionamiento en el espacio.

2002 Japón instala 25.000 tejados solares en viviendas de todo el país.

2003 La inversión mundial en energía solar y eólica supera los 20.000 millones de dólares estadounidenses al año.

2004 La capacidad de producción de Suntech ubica a la empresa entre las diez primeras del mundo y la número uno de China.

2006 La producción mundial de energía fotovoltaica supera los 2.500 megavatios.

Energía solar y calentamiento global

Según destacados científicos internacionales, el cambio climático es una crisis humana que avanza con rapidez y amenaza millones de vidas, especies naturales y al medio ambiente.El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), un grupo de miles de renombrados científicos internacionales que ofrecen consejos fidedignos sobre el cambio climático, predice efectos negativos drásticos si siguen aumentando las emisiones de dióxido de carbono, entre ellos:

Aumento del riesgo de extinción para hasta el 30% de las especies naturales del mundo para el año 2020, y extinción total del 40% de las especies mundiales para el año 2080.

Mayor cantidad de catástrofes naturales, como inundaciones, incendios devastadores y tormentas.

Aumento de la mortalidad como consecuencia de olas de calor, inundaciones y sequías.

Destrucción de los arrecifes de coral y derretimiento de las regiones polares, lo que aumentaría el nivel del mar entre 4 y 6 metros.

Millones de muertes en todo el mundo y gran aumento del hambre y la pobreza.

El cambio climático es consecuencia de la acumulación de emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera. El dióxido de carbono lo producen actividades humanas tales como los procesamientos industriales, el uso de combustibles fósiles como fuente de energía y la destrucción de selvas y bosques que ayudan a eliminar dióxido de carbono de la atmósfera.

Para contrarrestar el cambio climático debemos reducir drásticamente nuestras emisiones de gases de efecto invernadero, lo que podemos lograr si nos alejamos de las fuentes tradicionales de energía y comenzamos a utilizar fuentes renovables y más eficientes. Esto requiere comprensión y compromiso por parte de todos los niveles, incluidos los gobiernos, las empresas y las personas individuales. En Suntech sentimos una profunda responsabilidad por crear conciencia sobre los problemas relacionados con el cambio climático y ayudar a comprender el papel que puede desempeñar la energía solar en la reducción de las emisiones de dióxido de carbono. También nos apasiona trabajar con la gente, la naturaleza y la tecnología para hacer posible un futuro más sostenible. Como tal, nos sentimos orgullosos de estar a la vanguardia del desarrollo de soluciones de energía solar eficientes, asequibles, fiables y limpias para el beneficio de todos.Desde su origen en 2001, Suntech ha trabajado para convertirse en un destacado experto mundial en la energía solar. Nuestra reputación como principales innovadores en el área de los productos fotovoltaicos (electricidad solar) condujo a nuestra designación como proveedores oficiales de tecnología solar para los Juegos Olímpicos 2008 en Pekín y colaboradores clave de la Mesa Redonda Global sobre Cambio Climático (Global Roundtable on Climate Change).

Liderando nuestras iniciativas se encuentra el fundador y presidente de Suntech, el Dr. Zhengrong Shi. El Dr. Shi, que tiene una licenciatura en Ciencias Ópticas, un master en Física Láser y un doctorado en Ingeniería Eléctrica, es ampliamente reconocido como uno de los científicos más eminentes en el campo de la energía fotovoltaica y habitualmente se lo invita a dar los discursos principales en foros estratégicos sobre opciones de energías renovables.

Con un consumo general de energía a nivel mundial que se prevé que aumentará

significativamente en las próximas décadas, Suntech está invirtiendo millones de dólares al año para mantenerse a la vanguardia de la tecnología solar. Esperamos que nos acompañe en nuestro compromiso con las soluciones de energía sostenible y un futuro mundial ecológico.

¿Por qué la energía solar?Algunos factores clave sobre la energía solar destacan su gran potencial para resolver la crisis del cambio climático:

El Sol tiene suficiente masa de helio como para proporcionar energía a la Tierra durante otros cinco mil millones de años. ¡Emite suficiente energía para abastecer a la humanidad durante un año entero en 1/816.000 de segundo!

La Tierra sólo recibe la mitad de una mil millonésima parte de la energía radiante del Sol, pero en sólo unos pocos días obtiene tanto calor y luz como podría producirse si se quemara todo el carbón, el petróleo y la madera del planeta.

En todo el mundo hay unos dos mil millones de personas que todavía no tienen electricidad. Para estas poblaciones es más viable desde el punto de vista económico instalar paneles solares que ampliar las redes eléctricas establecidas.

Aprovechar esta energía puede redundar en beneficios significativos para empresas, individuos y gobiernos por igual. Por ejemplo, las empresas pueden usar la energía solar para:

Reducir el riesgo de precios volátiles y en aumento de los combustibles fósiles y por ende reducir o estabilizar los costes operativos, especialmente cuando los gobiernos comienzan a establecer impuestos a las emisiones de carbono.

Aprovechar los descuentos e incentivos de los gobiernos concebidos para incrementar el uso de fuentes renovables de energía.

Reducir el riesgo y coste que implican los cortes de luz. Fortalecer las relaciones con actores clave, tales como clientes y la comunidad, al

mostrar preocupación por los problemas relacionados con el clima.

Obtenga más información sobre los beneficios de la energía solar para la economía mundial, el medio ambiente y las personas en nuestra sección sobre energía fotovoltaica.

 SEIA: http://www.seia.org/Asociación, de la que somos miembros, que proporciona información al público en general y presenta propuestas a los departamentos gubernamentales.

EPIA: http://www.epia.org/Asociación Europea de la Industria Fotovoltaica.

JPEA: http://www.jpea.gr.jp/Asociación Japonesa de Energía Fotovoltaica (sólo en japonés).

BSW: http://www.solarwirtschaft.de/Asociación Alemana de la Industria Solar (en alemán con resumen en inglés).

ASIF: http://www.asif.org/Asociación de la Industria Fotovoltaica Española (sólo en español).

CalSEIA: http://www.calseia.org/

Asociación, de la que somos miembros, que proporciona información al público en general y presenta propuestas a los departamentos gubernamentales.

Comisión de energía de California: http://www.energy.ca.gov/Dispone de un gran volumen de información sobre las iniciativas solares de California.

Registro de descuentos en California: http://www.sgip-ca.com/Sitio muy importante que informa a la gente de exactamente qué nivel de descuento ofrece cada una de las compañías de suministros.

Sitio de la energía solar de California: http://www.gosolarcalifornia.ca.gov/Otro sitio web gubernamental clave, específicamente para el estado de California.

Una verdad incómoda: http://www.climatecrisis.net/El sitio web del documental sobre cambio climático de Al Gore.

Preguntas frecuentes sobre energía solar y fotovoltaica

Preguntas

Consultas generales¿Cómo afecta la luz solar a la vida sobre la Tierra?¿Cómo obtenemos electricidad del Sol?¿Qué significa eficiencia de conversión de energía?

Acerca de la energía fotovoltaica¿Qué significa fotovoltaica (PV)?¿En qué se diferencia la fotovoltaica de otras tecnologías de energía solar?¿Cuáles son los componentes de un sistema fotovoltaico?¿Cuánto duran los sistemas fotovoltaicos?¿Dónde se usan los sistemas fotovoltaicos?¿Cuándo reemplazarán los sistemas fotovoltaicos a las plantas generadoras nucleares y al carbón?¿Cuánto espacio haría falta para que los sistemas fotovoltaicos cubrieran las necesidades de electricidad de todo el mundo?

La energía fotovoltaica y usted¿Por qué debería usar electricidad generada por sistemas fotovoltaicos?¿Puedo usar energía fotovoltaica para suministrar electricidad a mi hogar?¿Puedo usar energía fotovoltaica para suministrar electricidad a mi empresa?¿Cuánto puedo ahorrar si uso un sistema fotovoltaico?¿Cómo puedo saber si tengo suficiente luz solar para un sistema fotovoltaico?¿Qué tamaño de sistema fotovoltaico necesito?¿Tiene desventajas usar energía solar?¿Cuándo podré comprar un automóvil propulsado por energía fotovoltaica o electricidad solar?

Consultas generales P: ¿Cómo afecta la luz solar a la vida sobre la Tierra? R: La energía que proviene del Sol es crucial para la vida sobre la Tierra. Los científicos evolucionistas han demostrado que la energía del Sol desempeñó un papel esencial en la “generación espontánea”, mediante la cual la primera ameba unicelular se dividió y evolucionó a formas de vida más complejas. Las plantas necesitan luz solar para el proceso de la

fotosíntesis o la producción de azúcares, y un subproducto del proceso fotosintético es la respiración celular, que libera el oxígeno que necesitamos para vivir. Todas las especies animales, incluidos los humanos, también dependen del calor del Sol para conservar la temperatura corporal y mantener la vida. Afortunadamente el Sol tiene suficiente masa de helio como para suministrar energía a la Tierra durante otros cinco mil millones de años.

P: ¿Cómo obtenemos electricidad del Sol? R: La luz solar está compuesta por pequeñas partículas de energía denominadas fotones. Los sistemas fotovoltaicos usan materiales semiconductores tales como el silicio para absorber algunos de estos fotones y transformarlos en electrones. Este proceso se conoce como efecto fotoeléctrico y es el proceso físico básico mediante el cual las células fotoeléctricas convierten la luz solar en electricidad. Las propiedades eléctricas especiales de la célula fotovoltaica proporcionan el voltaje necesario para conducir la corriente a través de una carga externa (tal como una bombilla eléctrica).

P: ¿Qué significa eficiencia de conversión de energía? R: Eficiencia de conversión de energía es una expresión que relaciona la cantidad de energía producida en proporción con la cantidad de energía consumida o a disposición de un dispositivo. El Sol produce una gran cantidad de energía en un amplio espectro luminoso, pero hasta ahora hemos aprendido a captar sólo partes pequeñas de ese espectro para convertirlas en electricidad usando sistemas fotovoltaicos. Los sistemas fotovoltaicos comerciales de hoy en día tienen una eficiencia de entre un 7% y un 17%. En comparación, un generador típico que funciona con combustibles fósiles tiene una eficiencia de un 28%. Sin embargo, algunas células fotovoltaicas experimentales ahora convierten en electricidad casi el 40% de la energía de la luz solar.

Acerca de la energía fotovoltaica P: ¿Qué significa fotovoltaica (PV)? R: El término “fotovoltaica” en esencia significa electricidad procedente de la energía de la luz solar. Utilizado por primera vez alrededor de 1890, el término tiene dos partes: “foto”, que deriva del griego phos que significa luz, y “voltio”, una unidad de medida cuyo nombre deriva de Alessandro Volta (1745-1827), pionero en el estudio de la electricidad.

P: ¿En qué se diferencia la fotovoltaica de otras tecnologías de energía solar? R: Existen cuatro tipos principales de tecnologías de energía solar: 1. Los sistemas fotovoltaicos, que convierten la luz solar directamente en electricidad por medio de células fotovoltaicas hechas de materiales semiconductores.

2. Sistemas de concentración de energía solar (CSP), que concentran la energía del Sol mediante dispositivos reflectantes tales como paneles con espejos para producir calor que luego se usa para generar electricidad.

3. Sistemas solares de calentamiento de agua, que contienen un colector solar orientado hacia el Sol que calienta el agua directamente o calienta un “fluido motor” que, a su vez, se usa para calentar el agua.

4. Colectores solares de transpiración o “paredes solares”, que usan energía solar para precalentar aire de ventilación para edificios.

P: ¿Cuáles son los componentes de un sistema fotovoltaico? R: Un sistema fotovoltaico está compuesto por varios componentes diferentes. Éstos incluyen grupos de células fotovoltaicas denominados “módulos” (también conocidos como “paneles”); una o más baterías; un controlador o regulador de carga en el caso de los sistemas autónomos; un convertidor en el caso de los sistemas conectados a la red eléctrica o cuando se requiere corriente alterna en lugar de continua; cableado; y componentes para montaje o estructura de sujeción.

P: ¿Cuánto duran los sistemas fotovoltaicos? R: Un sistema fotovoltaico que esté bien diseñado, instalado y mantenido puede funcionar durante más de 20 años. El módulo fotovoltaico básico no tiene partes móviles y puede durar más de 30 años. La mejor manera de asegurar y ampliar la vida útil y la eficacia de su sistema fotovoltaico es tenerlo correctamente instalado y bien mantenido.

P: ¿Dónde se usan los sistemas fotovoltaicos? R: Los sistemas fotovoltaicos generan energía limpia en una gran cantidad de aplicaciones en todo el mundo, desde rascacielos urbanos hasta aldeas remotas en países en vías de desarrollo. La electricidad fotovoltaica se puede usar para suministrar energía a toda clase de electrodomésticos, equipos informáticos y de comunicaciones, bombeo de agua e iluminación. Algunos ejemplos rentables de iluminación alimentada por energía fotovoltaica son las pequeñas luces de jardín, alumbrado público, iluminación para áreas recreativas, carteles en autopistas, avisos y señales de advertencia, e iluminación para empresas y hogares. Prácticamente cualquier necesidad energética puede satisfacerse con energía fotovoltaica.

R: ¿Cuándo reemplazarán los sistemas fotovoltaicos a las plantas generadoras nucleares y al carbón? R: Un importante impulsor de la utilización de sistemas de energía solar es la demanda pública de energía limpia. La energía basada en combustibles fósiles contamina el medio ambiente y la energía nuclear genera desechos peligrosos. Si nos detenemos a considerar los costes medioambientales y para la salud de los combustibles fósiles y la energía nuclear, entonces la energía solar tiene mucho sentido. En las próximas décadas, comenzaremos a ver que se construyen muchos más sistemas de energía solar en áreas que ahora usan combustibles fósiles y energía nuclear para la generación de electricidad. En países en vías de desarrollo, donde no hay o hay pocos sistemas de suministro de energía convencional, la energía solar ya se está utilizando porque es mucho más económica que otras opciones, y los beneficios que tiene para el medio ambiente esta forma más limpia de energía son muy significativos.

P: ¿Cuánto espacio haría falta para que los sistemas fotovoltaicos cubrieran las necesidades de electricidad de todo el mundo? R: En contra de muchas ideas populares, el paisaje de un mundo que dependiera de la energía fotovoltaica sería casi igual al paisaje que conocemos hoy en día. Hay tres motivos para ello. Primero, los sistemas fotovoltaicos tienen ventajas sobre otras tecnologías en lo que respecta a la ubicación. Se pueden colocar en tejados e incluso pueden ser parte integral de un edificio, como una claraboya. Segundo, hasta los colectores fotovoltaicos montados en el suelo son eficientes desde la perspectiva del uso del terreno. La tecnología fotovoltaica de placas planas

es el medio que usa el terreno de manera más eficiente para producir energía renovable. En tercer lugar, la luz solar adecuada es ubicua y a menudo abundante, y está presente en cantidades predecibles casi en todos los lugares.

Por ejemplo, en los Estados Unidos, las ciudades y viviendas cubren unos 140 millones de acres (más de 56 millones y medio de hectáreas) de tierra. Las necesidades energéticas del país se podrían satisfacer si simplemente se instalaran sistemas fotovoltaicos en el 7% de esta superficie: en tejados, estacionamientos, a lo largo de los muros de las autopistas, en los laterales de los edificios y en otros lugares de doble uso. No haría falta asignar ni una nueva hectárea de tierra para convertir la energía fotovoltaica en la principal fuente de energía.

La energía fotovoltaica y usted P: ¿Por qué debería usar electricidad generada por sistemas fotovoltaicos? R: Para un número cada vez mayor de usuarios, especialmente aquellos conscientes del medio ambiente, la energía fotovoltaica es la opción clara. Los sistemas fotovoltaicos proporcionan energía sostenible, funcionan sin generar ruido, no causan emisiones tóxicas ni gases de efecto invernadero y no producen desechos peligrosos. Los sistemas fotovoltaicos generan electricidad mediante la energía gratuita del Sol, de modo que los costes continuos son mínimos. Además, la investigación y el desarrollo continuos hacen que los costes de instalación se reduzcan gradualmente. Algunas personas prefieren invertir capital en una mejora que produzca energía para su propiedad antes que dar dinero a una compañía eléctrica de forma continua. A otros les agrada la seguridad que implica reducir la cantidad de electricidad que compran a empresas de energía, ya que esto los hace menos vulnerables a los cortes de luz y futuros incrementos en el precio de la electricidad.

P: ¿Puedo usar energía fotovoltaica para suministrar electricidad a mi hogar? R: La energía fotovoltaica se puede usar para suministrar energía a todos los sistemas eléctricos de su hogar, entre ellos las luces, los sistemas de refrigeración y los electrodomésticos. Hoy en día los sistemas fotovoltaicos pueden incorporarse fácilmente tanto en viviendas tradicionales como no tradicionales. La práctica más común es montar módulos en una pared o un tejado orientado al Sur. Para conseguir una mejor apariencia estética, algunos módulos tienen aspecto de tejas tradicionales o se pueden incorporar en paredes y claraboyas de vidrio.

P: ¿Puedo usar energía fotovoltaica para suministrar electricidad a mi empresa? R: Los sistemas fotovoltaicos se pueden incorporar en prácticamente todas las estructuras concebibles para edificios comerciales. Encontrará sistemas fotovoltaicos que se usan en exteriores para iluminación de seguridad y en estructuras que sirven como cubiertas para estacionamientos y marquesinas de paradas de autobús al mismo tiempo que generan energía eléctrica. Los arquitectos pueden usar sistemas fotovoltaicos integrados en edificios que sean favorables desde el punto de vista ecológico, agradables en cuanto a la estética y que generen su propia energía. Los sistemas fotovoltaicos integrados en edificios ofrecen materiales de construcción de doble uso, reducen los costes del sistema fotovoltaico al utilizar el edificio como estructura de montaje o soporte, y reducen las facturas de electricidad gracias a su producción de energía.

P: ¿Cuánto puedo ahorrar si uso un sistema fotovoltaico?

R: Un sistema fotovoltaico con una eficiencia del 10% genera hasta 180 kilovatios por hora por metro cuadrado. Un sistema fotovoltaico con capacidad para 1 kilovatio producirá hasta 1800 kilovatios por hora al año. Si se calcula una pérdida de eficiencia de menos del 1% por año, tal sistema fotovoltaico podría generar cerca de 36.000 kilovatios por hora de electricidad a lo largo de 20 años y cerca de 54.000 kilovatios por hora a lo largo de 30 años. Esto significa que un sistema fotovoltaico de 1 kW genera más de 10.000 dólares estadounidenses de electricidad a lo largo de 30 años. En muchos países se pagan tarifas preferentes por la electricidad generada por energía solar y existen varios subsidios e incentivos tributarios que hacen aún más atractivo el sistema fotovoltaico desde el punto de vista económico.

P: ¿Cómo puedo saber si tengo suficiente luz solar para un sistema fotovoltaico? R: Un sistema fotovoltaico necesita acceso libre a los rayos del Sol durante todo el día o la mayor parte de éste. El clima no es realmente una preocupación, ya que el tiempo desapacible relativamente no afecta a los sistemas fotovoltaicos. De hecho, algunos módulos fotovoltaicos funcionan mejor con clima más frío. Hay suficiente luz solar para hacer que los sistemas de energía solar sean útiles y eficaces casi en cualquier parte del mundo. La mayoría de las viviendas tiene suficiente espacio en el tejado para incorporar un sistema fotovoltaico y se puede complementar si se integra el sistema en las paredes o si se usan módulos para cubrir un pórtico o galería en el patio de atrás.

P: ¿Qué tamaño de sistema fotovoltaico necesito? R: El tamaño necesario depende de varios factores, tales como cuánta electricidad, agua caliente o calefacción utiliza, cuánta luz solar hay disponible donde usted vive, el tamaño de su tejado y cuánto está dispuesto a invertir. Un sistema fotovoltaico no necesariamente tiene que cubrir el 100% de sus necesidades energéticas. En la mayoría de los casos, el sistema fotovoltaico está conectado a la red de modo que la electricidad solar que se genera se vende a la compañía eléctrica y usted sigue comprando electricidad como de costumbre.

 

P: ¿Tiene desventajas usar energía solar? R: Las tecnologías de energía solar a menudo implican una inversión inicial más alta. Esto significa que es probable que una persona pague más dinero por adelantado para comprar e instalar un sistema solar. No obstante, en casi todos los casos el alto coste inicial se recupera a través de un sustancial ahorro en combustibles durante la vida útil del producto (de 15 a 30 años).

P: ¿Cuándo podré comprar un automóvil propulsado por energía fotovoltaica o electricidad solar? R: Los beneficios de los automóviles que funcionan con energía solar son obvios: no contaminan y la luz solar, gratuita, es su combustible. Los inconvenientes son que, si se utiliza la tecnología disponible hoy en día, los coches solares tienen que ser muy ligeros para que los paneles suministren suficiente energía para propulsar al automóvil a velocidades de carretera y deben tener suficiente capacidad de almacenamiento en la batería para viajar largas distancias sin luz solar (de noche y en días nublados). Como parte de la investigación y el desarrollo continuos, muchas organizaciones están mejorando los sistemas que se utilizan en los automóviles solares para hacerlos más eficientes y rentables. Algunas empresas automotrices

están haciendo grandes avances en esta área con los nuevos híbridos de gasolina y electricidad, y es probable que el progreso sea rápido.

Reconocimiento de fuentes:información proporcionada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos (www.eere.energy.gov) como fuente