Replanteo y funcionamiento de instalaciones solares fotovoltáicas. ENAE0108

Ramón Guerrero Pérez

• Editorial: IC Editorial
• Año: 2017
• Edición: 2
• ISBN del libro electrónico:
  9788417224769
• Categoría: Technology & Engineering
• Categoría: Electrical Engineering & Telecommunications

Libro especializado que se ajusta al desarrollo de la cualificación profesional y adquisición de certificados de profesionalidad. Manual imprescindible para la formación y la capacitación, que se basa en los principios de la cualificación y dinamización del conocimiento, como premisas para la mejora de la empleabilidad y eficacia para el desempeño del trabajo.

Capítulo 1

Funcionamiento general de las instalaciones solares fotovoltaicas

1. Introducción

Desde el inicio de la existencia del hombre, su desarrollo ha estado condicionado en gran medida por la utilización de las diferentes formas de energía, según las necesidades y disponibilidades de cada momento. Ya en los inicios, las energías renovables eran utilizadas en forma de biomasa, viento, agua y sol, por lo que deben ser consideradas como la base energética en el desarrollo humano.

Sin embargo, con la aparición de los recursos energéticos fósiles, el uso de la energía se convirtió en algo muy fácil, más eficiente y barato. Esto ocasionó un consumo indiscriminado de estos recursos, hasta límites insostenibles. Es la razón por la que todos los países, más o menos desarrollados, realizan esfuerzos constantes en un intento de mejorar la eficiencia de la utilización de la energía y, en definitiva, reducir el consumo de recursos fósiles.

2. La energía solar

La energía solar es la que procede del Sol y llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética. Como se estudiará más adelante, esta energía se puede aprovechar de dos maneras: por conversión térmica (energía solar térmica) y por conversión fotovoltaica (energía solar fotovoltaica).

2.1. Tipos de energía

Las fuentes de energía utilizadas se pueden clasificar en primarias o secundarias. Las primarias son aquellas donde la energía se obtiene directamente del recurso. Un claro ejemplo es el carbón, ya que la producción de energía (calor) se obtiene directamente de la combustión del mismo.

Por el contrario, una fuente de energía secundaria es la que utiliza un recurso que ha tenido que sufrir una o varias transformaciones. Por ejemplo, la energía hidráulica (cuando se utiliza para la producción de electricidad) se considera secundaria.

Por otro lado, los diferentes tipos de energía se pueden clasificar según sean renovables o no renovables. Las energías renovables son aquellas que utilizan una fuente virtualmente inagotable, como el sol y el viento; mientras que las no renovables utilizan recursos procedentes de épocas remotas de la tierra (fósiles) y, por ello, las reservas son limitadas.

Energía en general

Definición

Combustibles fósiles

Son mezclas de compuestos orgánicos que se extraen del subsuelo para ser utilizados en la producción de energía por combustión. Los combustibles fósiles más singulares son el carbón, el petróleo y el gas natural.

En la actualidad, las energías renovables se sitúan en una posición ventajosa respecto a las energías fósiles, ya que pueden hacer frente a una demanda creciente y sin perjuicio desde el punto de vista económico. Además, las energías renovables pueden jugar un papel de sustitución debido no solo al agotamiento de los recursos fósiles, sino también a los problemas medioambientales que actúan en contra de las no renovables.

Sabía que...

Se prevé que en el año 2010, las energías renovables cubrirán el 12 % del consumo energético español.

Dentro de las energías renovables, la energía solar fotovoltaica es, sin lugar a dudas, una forma limpia y fiable de producción de energía eléctrica.

2.2. La energía solar fotovoltaica

Gracias a la energía solar fotovoltaica se puede transformar directamente la luz solar en electricidad. En este punto se define brevemente este tipo de energía y se enumeran sus principales ventajas e inconvenientes.

Concepto

La energía solar fotovoltaica se puede definir como la tecnología utilizada para el aprovechamiento eléctrico de la energía del sol, a partir de las denominadas células fotovoltaicas. Mediante estas células, la radiación solar se transforma directamente en electricidad, aprovechando las propiedades de los materiales semiconductores.

Definición

Materiales semiconductores

Son materiales cuya conductividad varía con la temperatura, pudiéndose comportar como conductores o aislantes dependiendo de la misma.

El material semiconductor más utilizado es el Silicio (Si), pero hay otros semiconductores como el Germanio (Ge) que también son muy usados.

Sol frente a un panel fotovoltaico

Ventajas e inconvenientes

Se pueden destacar algunas ventajas que presenta la energía solar fotovoltaica:

1. La energía procedente del sol es limpia, renovable y no cuesta dinero.
2. Evita el progresivo despoblamiento de determinadas zonas.
3. Disminución de costes de mantenimiento de las líneas eléctricas, sobre todo en zonas aisladas.
4. Instalación fácilmente modulable: se puede aumentar o disminuir la potencia instalada según las necesidades.
5. Mantenimiento y riesgo de avería muy bajo de las instalaciones fotovoltaicas.
6. Instalaciones silenciosas y sencillas.
7. Energía descentralizada, ya que puede ser captada y utilizada en todo el territorio.
8. Se trata de una tecnología de rápido desarrollo, que tiende a reducir el coste y aumentar el rendimiento.

La mayoría de los sistemas fotovoltaicos existentes hasta hoy han sido diseñados y construidos para su uso en aplicaciones remotas de muy poca potencia. La razón fundamental que ha impedido una mayor difusión de esta tecnología ha sido básicamente económica: la potencia producida supone un mayor coste en comparación con la obtenida a partir de otras tecnologías más convencionales: petróleo, carbón, nuclear, etc.

No obstante, la creciente madurez tecnológica, el abaratamiento de producción de módulos fotovoltaicos, el desarrollo de sistemas de acondicionamiento de potencia cada vez más potentes y la realización de proyectos sostenidos por programas nacionales e internacionales de financiación y/o subvención parcial, permiten la instalación de sistemas cada vez más eficaces y competentes con las fuentes convencionales de generación de energía eléctrica. Esto permitirá una penetración cada vez mayor de esta tecnología en la producción de energía eléctrica en el mundo, como complemento de las fuentes de generación convencionales.

2.3. La energía solar térmica

La energía solar térmica es otro tipo de ...

Índice

• Portada
• Título
• Copyright
• Presentación del manual
• Índice
• Capítulo 1 Funcionamiento general de las instalaciones solares fotovoltaicas
• Capítulo 2 Componentes que conforman las instalaciones solares fotovoltaicas
• Capítulo 3 Emplazamientos y dimensionado de una instalación solar fotovoltaica
• Capítulo 4 Representación simbólica de instalaciones solares fotovoltaicas
• Capítulo 5 Proyectos y memorias técnicas de instalaciones solares fotovoltaicas
• Bibliografía