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Energía fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica es un tipo de electricidad renovable (energía eléctrica, -voltaica) obtenida directamente de los rayos del sol gracias al efecto fotoeléctrico de un determinado dispositivo; normalmente una lámina metálica semiconductora llamada celda fotovoltaica o una disposición de metales sobre un sustrato llamado “capa fina”. También están en fase de laboratorio métodos orgánicos.

Se usa para alimentar innumerables aparatos autónomos, para abastecer refugios o casas aisladas y para producir electricidad para redes de distribución.

Los módulos o paneles fotovoltaicos están formados por un cristal o lámina transparente superior y un cerramiento inferior entre los que queda encapsulado el sustrato conversor y sus conexiones eléctricas. La lámina inferior puede ser transparente, pero lo más frecuente es un plástico de ingeniería. Para encapsular las celdas fotovoltaicas, se suelen añadir unas láminas finas y transparentes que se funden para crear un sellado antihumedad, aislante, transparente y robusto.

La corriente eléctrica directa CD que proporcionan los módulos fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna CA mediante un aparato electrónico llamado inversor, inclusive se puede inyectar esta CA en la red eléctrica.

El proceso, simplificado, sería el siguiente: Se genera la energía a bajas tensiones (380-800 V) y en corriente directa (como la de las pilas comunes). Se transforma con un inversor en corriente alterna. Mediante un centro de transformación se eleva a media tensión (15 o 25 kV) y se inyecta en las redes de transporte de la compañía.

En entornos aislados, donde se requiere poca potencia eléctrica y el acceso a la red es difícil, como estaciones meteorológicas o repetidores de comunicaciones, ranchos apartados de las comunidades, se emplean sistemas fotovoltaicos como una alternativa económicamente viable. Para comprender la importancia de esta posibilidad, conviene tener en cuenta que aproximadamente una cuarta parte de la población mundial no tiene acceso a la energía eléctrica.

Producción de energía solar fotovoltaica

España es en la actualidad, uno de los primeros países con más potencia fotovoltaica del mundo, según la Agencia Internacional de la Energía, Agencia Internacional de la Energía (Programa de Fotovoltaica), y dentro del programa de sistemas fotovoltaicos, Photovoltaic Power Systems Programme (PVPS), con una potencia acumulada instalada de 3.523 MW. Tan solo en 2008 la potencia instalada en España fue de unos 2.500 MW.

Alemania actualmente es el segundo fabricante mundial de paneles solares fotovoltaicos tras Japón, con cerca de 5 millones de metros cuadrados de paneles solares, aunque sólo representan el 0,03% de su producción energética total. La venta de paneles fotovoltaicos ha crecido en el mundo al ritmo anual del 20% en la década de los noventa. En la UE el crecimiento medio anual es del 30%.

En México el uso de energía solar fotovoltaica es aún incipiente, los costos y la falta de programas agresivos de gobierno con subsidios para la producción de energía fotovoltaica, hacen que estas inversiones aún presenten tiempos prolongados de recuperación.

Para sistemas interconectados, el acceso a la red eléctrica en México requiere una serie de permisos y contratos con la CFE. La CFE dará punto de conexión a la red eléctrica, pero en la práctica no existen aún gran número se sistemas interconectados

Aplicaciones de la Energía Solar Fotovoltaica

Se usa profusamente para alimentar innumerables aparatos autónomos o semiautónomos como calculadoras, sensores, transmisores, satélites, aviones tripulados y sin tripular, señales viales.

También para abastecer refugios o casas aisladas ayudándose de equipos de almacenamiento de energía como son las baterías.