Energía solar

La energía solar es un tipo de energía renovable que convierte la energía del sol en otra forma de energía, como puede ser la energía eléctrica, energía cinética, etc..

La energía proveniente del sol, puede ser transformada para adaptarla a nuestras necesidades de consumo eléctrico o de consumo de calor. Para ello, hay que utilizar dispositivos que transformen la energía del sol en energía aprovechable por el hombre (o mujer, para que nadie se sienta discriminado). Estos dispositivos pueden ser:

• Paneles solares fotovoltaicos

• Placas solares térmicas

• Centrales solares de torre

• Colectores cilindroparabólicos

• Discos Stirling

• Lentes fresnel

HISTORIA DE LA ENERGIA SOLAR

La energía solar es la más antigua de las energías en la Tierra, ya que la han usado las plantas, desde que existen los primeros seres vivos, como fuente de energía para realizar la fotosíntesis. También, los primeros humanos la usaron para calentarse y para cazar, ya que era, la energía solar, la que les daba luz para poder ver los animales.

Las ventajas de la energía solar son innumerables, y se resumen en que es una fuente de energía inagotable y limpia.

- La energía solar como transformación en energía calorífica (energía solar térmica), es decir, la conversión de la energía solar en calor, siempre ha existido, dada la inmediatez de la transformación. Esto es porque, cualquier cuerpo expuesto directa o indirectamente a la radiación solar aumenta su temperatura. Sin embargo, en los últimos años se ha desarrollado mucho la tecnología solar térmica, y se puede aprovechar de forma más eficiente. Los últimos avances solares en este campo, han dado lugar a los colectores cilindroparabólicos, las torres solares de concentración, y a placas solares térmicas con alto rendimiento y bajos problemas de mantenimiento.

- La energía solar como transformación en energía eléctrica, fue descubierta en 1887 por Heinrich Hertz, y la explicación teórica de este fenómeno (el efecto fotoeléctrico) fue hecha por Albert Einstein en 1905 (por lo que recibió el premio Nobel en 1921). El efecto fotoeléctrico es la base de la transformación de la energía solar en energía eléctrica, es decir, es la base de la energía solar fotovoltaica.

El efecto fotoeléctrico:

La luz del sol está compuesta por fotones, y estos fotones tienen una energía que viene determinada por la longitud de onda de la luz emitida. Pues bien, si la energía de estos fotones es superior a un valor mínimo, un fotón, al chocar contra un átomo de un material, será capaz de extraer un electrón del núcleo del átomo. Es decir, se transforma la energía de la luz, en energía eléctrica, ya que se produce una corriente de electrones.

TIPOS DE ENERGIA SOLAR

Energía solar térmica:

Llamamos energía solar térmica a la energía proveniente del sol, que nosotros utilizamos en forma de calor. Existen muchas variantes de la energía solar térmica, nos vamos a centrar en la energía solar térmica de baja temperatura, y en la solar de media y alta temperatura, o termoeléctrica.

- Energía solar térmica de baja temperatura: Es la utilizada en los tejados de las viviendas y edificios comerciales, para calentar agua directamente con la radiación solar, y utilizarla para calefacción o agua caliente sanitaria (ACS). La tecnología es sencilla, salvo por el mantenimiento que es complicado. Se trata de exponer una superficie a la radiación directa del sol y hacer pasar por ella un caudal de agua fría con el objetivo de calentarla. Se llaman de baja temperatura porque el agua no alcanza más de los 80 grados centígrados.

- Energía solar termoeléctrica o solar térmica de media o alta temperatura: Este tipo de energía se presenta en forma de grandes centrales de, como mínimo, 10Mw de potencia. Las temperaturas alcanzadas en estas centrales van desde los 300 grados centígrados, hasta los 800 grados centígrados, por tanto estas centrales no pueden trabajar con agua líquida, y lo hacen normalmente con aceites térmicos, y en algún caso experimental con vapor de agua.

En estas centrales, normalmente, se calienta un aceite térmico (preparado para altas temperaturas) a través de la radiación solar, por el reflejo de la energía del sol en los espejos. Este aceite caliente, va a un intercambiador de calor donde pasa sus calorías al agua, este agua se evapora, formando vapor de agua caliente, que mueve una turbina de vapor que genera electricidad.

Energía solar fotovoltaica:

La energía solar fotovoltaica es la energía obtenida por la radiación electromagnética del sol al convertirse la luz en energía eléctrica de corriente continua.

A veces se confunde y se piensa que la energía solar fotovoltaica proviene de la energía calorífica del sol, y que las placas solares térmicas son lo mismo que las placas solares fotovoltaicas. Sin embargo, no es lo mismo. La energía solar fotovoltaica se produce debido al efecto fotoeléctrico explicado anteriormente.

De hecho, los paneles solares fotovoltaicos funcionan peor cuanto mayor es la temperatura ambiente, debido a la tecnología empleada en las placas (semiconductores).

Los paneles solares fotovoltaicos, a diferencia de los placas solares térmicas de baja temperatura, se pueden integrar con la red eléctrica, simplemente con la ayuda de unos inversores. Estos inversores se encargan de transformar la corriente continua generada por el panel fotovoltaico, en corriente alterna adecuada para el transporte de electricidad en las redes eléctricas. O pueden funcionar de forma aislada para el consumo de una familia.

Actualmente, existen dos tipos de estructuras para sostener los paneles solares fotovoltaicos. Uno de ellos, permite seguir el movimiento del sol durante el día (seguidores solares) y la otra estructura, es completamente fija, y se optimiza orientando la placa con orientación sur (si estás en el hemisferio norte), y los grados de esta orientación dependen sólo de la latitud.

INTEGRACION DE LA ENERGIA SOLAR EN LA RED ELECTRICA

Cuando la energía solar se transforma en electricidad, esta electricidad debe integrarse en la red eléctrica.

Dado que la energía del sol sólo la podemos captar durante el día, para hacer gestionable la energía solar, deberemos acompañarla de otras fuentes de energía renovable que suplan las carencias de suministro durante la noche, o acompañar a las centrales solares termoeléctricas de sistemas de almacenamiento de energía.

¿Piensas que la energía solar es el futuro? ¿Crees que debería seguir recibiendo ayudas? Deja tu opinión.