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¿Cómo funcionan las placas fotovoltaicas?

Índice

La energía fotovoltaica permite aprovechar la luz del sol para generar electricidad de forma limpia y renovable. A través de placas solares, las células fotovoltaicas convierten la energía solar en corriente eléctrica, existen varios tipos de placas solares que contribuyen a luchar contra el cambio climático y promoviendo un futuro sostenible y verde.

Resumen
  • La instalación de placas solares aprovecha la radiación solar mediante células semiconductoras para generar electricidad renovable, con eficiencias que varían según el tipo de célula, como el monocristalino, policristalino o amorfo, con tasas de eficiencia del 8 % al 20 %.
  • Funciona transformando la luz solar en electricidad a través del efecto fotoeléctrico, donde las placas fotovoltaicas absorben fotones para liberar electrones y producir corriente eléctrica, la cual se convierte en corriente alterna mediante inversores y se distribuye mediante transformadores.
  • El autoconsumo fotovoltaico implica el uso de energía generada localmente, reduciendo la factura eléctrica y contribuyendo a la mitigación del cambio climático, con modalidades de autoconsumo con o sin excedentes, según se vierta o no la energía sobrante a la red eléctrica.
  • Existen dos tipos de autoconsumo fotovoltaico: conectado a la red eléctrica, donde se vierte toda la energía generada o se consume localmente con el resto volcando a la red, y no conectado a la red, que requiere reguladores y baterías para almacenar la energía producida en lugares remotos.
fotovoltaica

¿Qué es la energía fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica es una fuente renovable y ecológica de generación eléctrica, esta aprovecha la radiación solar para su producción. Este se basa en el efecto fotoeléctrico, en el que ciertos materiales tienen la capacidad de absorber fotones y liberar electrones, lo que origina una corriente eléctrica.

El proceso explicado se materializa a través del uso de dispositivos semiconductores conocidos como células fotovoltaicas. Estas células pueden ser fabricadas de distintos materiales, como el silicio monocristalino, policristalino o el amorfo. Las células de silicio monocristalino, obtenidas a partir de un solo cristal de silicio puro, llegan la máxima eficiencia, de media esta oscila entre el 18 % y el 20 %.

Además, las células de silicio policristalinas se producen fusionando varios cristales, esto las hace más económicas y tienen una eficiencia media de entre 16 % y el 17,5 %.

Por otro lado, las células de silicio amorfo tienen una estructura cristalina desordenada, esto hace que el rendimiento sea inferior, con una eficiencia del 8 % y el 9 %, aunque este se refleja en su coste bajo.

¿Cómo funciona la energía fotovoltaica?

Como se explicó anteriormente, la energía solar fotovoltaica se genera al transformar la luz solar en electricidad usando tecnología basada en el efecto fotoeléctrico. La energía fotovoltaica es una energía renovable, ilimitada y respetuosa con el medio ambiente, esta se adapta a todo tipo de instalaciones. A continuación te explicamos como funciona la energía fotovoltaica:

  1. A partir del efecto fotoeléctrico, la radiación que es emitida por los rayos de sol se convertirá en energía eléctrica.
  2. Las líneas de transmisión son las encargadas de distribuir la energía eléctrica que es apta para el consumo del hogar.
  3. Las placas fotovoltaicas están compuestas por células que absorben los fotones, que son partículas y se liberan electrones o corriente eléctrica.
  4. Esta energía eléctrica que se produce por las placas se transforma en corriente alterna mediante los inversores.
  5. Los transformadores son los encargados de elevar la energía a media tensión, es decir, hasta 36 kW.

¿Qué se considera autoconsumo fotovoltaico?

El autoconsumo fotovoltaico ocurre cuando particulares o empresas consumen energía generada por sistemas fotovoltaicos ubicados cerca donde se consume energía. Además de las placas solares, estas instalaciones incluyen componentes como: inversores, cables, conectores y, en algunos casos, baterías. El autoconsumo no solo permite ahorrar en la factura de electricidad, sino que también contribuye a mitigar el cambio climático usando fuentes de energía renovables.

Encontramos dos formas de autoconsumo fotovoltaico según como se utilizará la energía no utilizada por el propietario:

  • El autoconsumo sin excedentes: esto significa verter el exceso de energía a la red.
  • El autoconsumo con excedentes: este permite la conexión de la energía sobrante a la red eléctrica.

¿Qué tipos de autoconsumo fotovoltaico existe?

Existen dos tipos de autoconsumo fotovoltaico, el primer tipo se conecta a la red y el segundo no. En las que se conectan a la red encontramos los siguientes tipos:

  • Central fotovoltaica: esta se encarga de que toda la energía generada se vierta en la red eléctrica.
  • Generador de autoconsumo: el propietario de la instalación fotovoltaica produce su propia energía que puede usar en su hogar y el resto lo vierte a la red. De este modo, cuando la unidad no le proporciona la suficiente energía, este coge de la red la energía necesaria.

La instalación de autoconsumo fotovoltaico se compone de tres factores:

  • Placas fotovoltaicas: consiste en celdas fotovoltaicas que se montan entre capas de silicio que captan la radiación solar y transforman la luz en energía eléctrica.
  • Inversores: es importante en una instalación de autoconsumo, ya que se encarga en convertir la corriente eléctrica continua que se produce en corriente alterna, es decir, adaptarla para el consumo del hogar.
  • Transformadores: es relevante tenerlo, puesto que la corriente alterna que generan los inversores es de baja tensión, por ello, se necesita utilizar el transformador para elevarlo a media tensión.

En el caso de las instalaciones que no están conectadas a la red que se suelen encontrar en lugares remotos y por ello necesitan los siguientes elementos para funcionar:

  • Regulador: este es uno de los elementos imprescindibles, ya que protege la batería de alguna sobrecarga.
  • Batería: se encargan de almacenar la energía que se produce por las placas y no requiere uso inmediato, sino que se puede usar cuando sea necesario.

¿Cuáles son las ventajas de la energía fotovoltaica?

La energía fotovoltaica presenta varias ventajas que son útiles para el usuario que desea instalar placas solares en su tejado. A continuación te presentamos las ventajas que tiene la energía fotovoltaica:

  • Energía verde: las placas fotovoltaicas ofrecen energía limpia y ecológica. A la hora de generar energía eléctrica no se producen emisiones nocivas de gases de efecto invernadero.
  • Disponibilidad: esta es una energía originaria del sol, por lo que esta puede estar disponible en casi cualquier sitio donde haya sol.
  • Reducción de la factura de la luz: la instalación fotovoltaica permite al propietario ahorrar en su factura de electricidad.
  • Permiten paliar a los picos de la demanda eléctrica: el usuario puede tener unos picos de demanda de energía, se puede solucionar y permitir que el usuario no pague una factura elevada de electricidad usando la energía producida de su instalación.
  • Ayudas y subvenciones: el usuario puede solicitar ayudas y subvenciones para financiar una parte de su instalación de placas solares.

Preguntas frecuentes sobre la energía fotovoltaica

El coste de la instalación fotovoltaica varía según el tamaño del sistema, de la ubicación geográfica, de las ayudas y subvenciones disponibles según la Comunidad Autónoma en la que se encuentre y otros factores importantes. Sin embargo, el coste de la instalación en los últimos años ha disminuido de forma significativa, esto se debe a la tecnología que se usa hoy en día y en la mayor competencia que se encuentra en el mercado. La inversión inicial se recupera a través de los ahorros en la factura de la luz a lo largo del tiempo.

La vida útil de un sistema fotovoltaico varía según varios factores, incluyendo la calidad de los materiales que son utilizados, si tiene un buen mantenimiento y según las condiciones ambientales. Se espera que las placas solares duren al menos 25 años o más, con una pérdida gradual de la eficiencia con el tiempo.

El sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica permite generar electricidad a partir de placas solares y estar conectado al sistema de electricidad pública. Esto permite que el usuario genere su propia electricidad y, en el caso de que se produzca más electricidad de la que se consume, se puede volcar el exceso a la red eléctrica, de esta forma el propietario recibe créditos o compensación por esa energía.

Kaouthar Ounani

Kaouthar Ounani

Kaouthar Ounani es experta en energía fotovoltaica. Apasionada de las energías renovables, posee una sólida experiencia en el campo de las placas solares. Con sus artículos y consejos, Kaouthar pretende fomentar el uso de fuentes de energía sostenibles y facilitar la transición energética.