¿Que es un sistema de paneles solares?
Un sistema de paneles solares es una instalación diseñada para la generación de energía solar; es decir, energía que proviene del sol en forma de luz y se convierte en electricidad utilizable dentro de la red de consumo humano.
Los también conocidos como sistemas fotovoltaicos son cada vez más populares debido al interés y la necesidad crecientes de producir electricidad limpia y sostenible como alternativa a las tecnologías que han dominado la industria eléctrica hasta ahora.
¿Cómo está compuesto un sistema de paneles solares?
Los sistemas fotovoltaicos están rigurosamente diseñados para que el conjunto de sus componentes pueda ofrecer el máximo desempeño en cuanto a producción, suministro, almacenamiento y transmisión de la energía eléctrica. Estas configuraciones varían en función de la demanda energética que tendrá el sistema, la disponibilidad del recurso solar, el espacio y el presupuesto de la instalación. Los dispositivos que se pueden encontrar comúnmente son:
- Módulos fotovoltaicos: son los paneles solares en sí. Estos dispositivos cuentan con varias hileras de células fotovoltaicas capaces de transformar la radiación en electricidad. Las células que conforman las placas solares se fabrican con materiales semiconductores que liberan electrones al recibir la radiación solar. La mayoría de las veces se utiliza el silicio cristalino. Este material se modifica incorporando ciertos elementos para crear dos tipos de semiconductores distintos dentro de la misma celda, uno con carga negativa y otro con carga positiva. Estos dos tipos de semiconductores interactúan entre sí. Al recibir la luz solar, aumentan los electrones libres del semiconductor negativo y, a su vez, la diferencia de potencial que tiene con el semiconductor positivo, lo que genera una corriente eléctrica.
- Inversor: la electricidad que producen los paneles fotovoltaicos tiene una corriente continua (CC en español y DC en inglés), mientras que la mayoría de los aparatos eléctricos y los sistemas convencionales de electricidad funcionan con corriente alterna (CA en español y AC en inglés). El inversor permite convertir la corriente continua en corriente alterna para su utilización.
- Estructuras de montaje: son el soporte en el que se instalan los paneles solares para ser fijados a distintas superficies como tejados, fachadas de edificios o extensiones de terreno. Las estructuras tienen medidas estándar que coinciden con los módulos fotovoltaicos y suelen fabricarse en aluminio, por ser un material ligero y resistente a la intemperie.
- Cableado: permite la transferencia de electricidad entre los paneles solares, el inversor y otros dispositivos auxiliares, así como la red eléctrica y los equipos de almacenamiento de energía. El cableado conecta todo el sistema de paneles solares.
- Sistema de almacenamiento: aunque no es indispensable, las instalaciones de paneles solares suelen incluir un sistema de almacenamiento de energía con baterías recargables que permite guardar el exceso de electricidad generada para su uso posterior cuando el sol no está disponible, como en la noche o en días nublados. Los acumuladores que se usan para este fin pueden ser de ion-litio, monoblock, baterías AGM o baterías estacionarias.
- Medidor bidireccional: si el sistema de paneles solares está conectado a una red eléctrica, se utiliza este componente para determinar cuánta energía se produce y consume autónomamente y cuánta se vierte en la red. Existen compañías eléctricas que ofrecen una compensación económica a los usuarios que aportan energía eléctrica a la red.
- Seguidores solares: son dispositivos que orientan el ángulo de los paneles solares en función de la posición del sol en el firmamento, con el fin de conseguir el máximo rendimiento durante el tiempo que se disponga de luz solar.
¿Cuáles son las aplicaciones de los sistemas de paneles solares?
Los usos comunes que tienen los sistemas fotovoltaicos van desde montajes modestos con uno o unos pocos paneles solares para cubrir necesidades específicas de aparatos en sitios remotos, pasando por instalaciones destinadas a cubrir la demanda de viviendas o polígonos industriales, hasta enormes plantas de generación de energía renovable. Otro de los usos importantísimos que tienen los sistemas de paneles solares está en el espacio, puesto que gran parte de los satélites artificiales, sondas y demás vehículos que lanzamos al espacio cuentan con sistemas de paneles solares para su funcionamiento.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los sistemas de paneles solares?
Ventajas:
- Aprovechan la mayor fuente de energía renovable disponible en el planeta.
- Otorgan autonomía energética.
- Aumentan el valor de las propiedades.
- Producen energía limpia.
- Requieren bajo mantenimiento.
- El ahorro económico que supone su uso los hace amortizables con el tiempo.
Desventajas:
- Los costos iniciales son elevados, aunque los avances tecnológicos y la evolución del mercado los ha ido reduciendo considerablemente.
- Su eficiencia depende de la disponibilidad de luz solar. En días nublados, la capacidad de generación puede caer notablemente. Durante la noche, se hace indispensable el sistema de almacenamiento o el uso de otra fuente de energía.
