Energía solar fotovoltaica | conjuntos de células que contienen una materia solar fotovoltaica
Los sistemas fotovoltaicos son conjuntos de células que contienen un material solar fotovoltaico que convierte la radiación solar o la energía del sol en electricidad de corriente continua. Debido a la creciente demanda de fuentes de energía renovables, la fabricación de células solares y conjuntos fotovoltaicos ha avanzado considerablemente en los últimos años, y los costes han descendido.
La energía solar fotovoltaica está creciendo rápidamente, desde una pequeña base, hasta una capacidad mundial total de 130.000 MW a finales de 2013. Más de 100 países utilizan la energía solar fotovoltaica. Las instalaciones pueden estar montadas en el suelo (y a veces integradas con la agricultura y el pastoreo) o construidas en el tejado o las paredes de un edificio.
Planta de energía solar de Nellis, en la base de la Fuerza Aérea de Nellis, en Estados Unidos. Estos paneles siguen el sol en un eje.
Sistema fotovoltaico "árbol" en Estiria, Austria
Paneles
Los paneles solares fotovoltaicos vienen en muchos voltajes diferentes. Los más comunes son de 12 voltios, 24 voltios y 48 voltios. Al igual que las baterías, se pueden conectar varios paneles solares para producir voltajes más altos; por ejemplo, dos paneles de 48 voltios conectados entre sí producirían 96 voltios. El inversor, las baterías y los paneles solares de un sistema suelen ser todos del mismo voltaje. La ventaja de un sistema de mayor voltaje es que se utiliza un cable más fino, que es menos costoso y más fácil de pasar por el conducto. La desventaja de una instalación de mayor voltaje es que las descargas eléctricas y los arcos voltaicos se convierten en un mayor peligro, por lo que las instalaciones de más de 48 voltios sólo suelen encontrarse en plantas de energía solar o edificios comerciales.
Una instalación fotovoltaica suele incluir un conjunto de paneles solares, un inversor, baterías recargables (para usarlas por la noche), un controlador de carga (un dispositivo que evita que las baterías se sobrecarguen), dos disyuntores GFCI (uno antes del inversor y otro después) y el cableado de interconexión. A veces también hay un transformador después del inversor, que puede alimentar aparatos pesados de 240 voltios, como una secadora de ropa o un horno. El transformador suele formar parte del inversor y no puede verse. Todo lo que hay después del inversor (o del transformador, si lo hay) está configurado como una instalación normal alimentada por la red eléctrica (panel de disyuntores, luces, tomas de corriente, interruptores, etc.). Si no hay transformador, sólo se pueden utilizar dispositivos de 120 voltios. Las instalaciones sin transformador deben estar etiquetadas como tales en el panel de disyuntores para avisar a los futuros electricistas de que no se pueden instalar aparatos de 240 voltios. Algunas instalaciones tienen iluminación de corriente continua (CC) y posiblemente aparatos de CC. La ventaja de esto es que para las cargas de CC se evitan las pérdidas en el inversor. Estas instalaciones tendrán un panel de disyuntores de CC separado conectado antes del inversor. Por razones de seguridad, el cableado de CC no puede ir por el mismo conducto que el de CA, y las tomas de corriente de CC no deben aceptar un enchufe de CA y viceversa.
Las mayores centrales fotovoltaicas del mundo (desactualizadas)
Las mayores centrales fotovoltaicas del mundo (50 MW o más) | |||||
Central fotovoltaica | País | Coordenadas del sitio |
| Producción ( | Notas y referencias |
Granja solar Topaz | EE.UU. | 35°23′N 120°4′W / 35.383°N 120.067°W | 500 | capacidad instalada en junio de 2014. hacia la capacidad final 550 MW | |
Granja solar Desert Sunlight | EE.UU. | 33°49′33″N 115°24′08″W / 2583°N 115.40222°W | 500 | Puesta en servicio desde noviembre de 2013 hacia una capacidad final de 550 MW | |
Parque solar de la presa de Longyangxia | China | 36°07′20″N 100°55′06″E / 222°N 100.91833°E | 320 | Finalizado en diciembre de 2013 | |
Estrella solar I y II | EE.UU. | 309 | En construcción, 579MW cuando esté terminado | ||
Rancho solar California Valley | EE.UU. | 35°20′N 119°55′W / 35.333°N 119.917°W | 292 | 399 | |
Proyecto solar de Agua Caliente | EE.UU. | 32°57.2′N 113°29.4′W / 32.9533°N 113.4900°W | 290 | 626 | completado en abril de 2014 |
Rancho solar Antelope Valley | EE.UU. | 34°46′N 118°25′W / 34 767°N 118.417°W | 266 | 230 MWAC . Ha recibido la garantía de préstamo del gobierno | |
Parque solar Charanka | India | 23°54′N 71°12′E / °N 71.200°E | 224 | Conjunto de 17 centrales eléctricas co-ubicadas, de las cuales la mayor es de 25MW | |
Proyecto solar de Mesquite | EE.UU. | 33°20′N 112°55′W / 33.333°N 112.917°W | 207 | 413 | hasta 700 MW cuando se complete |
Plantas de energía fotovoltaica
Parque fotovoltaico de Lieberose.
Parque solar de Vepřek.
El presidente Barack Obama en el Centro de Energía Solar de Nueva Generación de DeSoto.
Células solares
Una célula solar o fotovoltaica es un dispositivo que transforma la energía de la luz en electricidad. La fotovoltaica es más conocida como un método para fabricar electricidad mediante el uso de células solares para cambiar la energía del sol en un flujo de electrones. El efecto fotovoltaico fue observado por primera vez por Alexandre-Edmond Becquerel en 1839. Eric Seale (11 de julio de 2003). "Efecto fotovoltaico". Archivado desde el original el 12 de octubre de 2010. Recuperado el 24 de mayo de 2012. Prácticamente todos los dispositivos fotovoltaicos son algún tipo de fotodiodo.
Las células solares pueden utilizarse para alimentar herramientas o para recargar una batería de almacenamiento. La primera solicitud real de energía fotovoltaica fue para alimentar satélites en órbita y otras naves espaciales, pero hoy en día la mayoría de los módulos fotovoltaicos se utilizan para la creación de energía conectada a la red. En este caso se requiere una herramienta llamada inversor para convertir la corriente continua en corriente alterna. Las células requieren protección contra el medio ambiente y suelen estar empaquetadas herméticamente detrás de una lámina de vidrio. Cuando se necesita más energía de la que puede emitir una sola célula, las células se conectan eléctricamente entre sí para formar módulos fotovoltaicos, o paneles solares. Un solo módulo es suficiente para alimentar un teléfono de emergencia, pero para una casa o una central eléctrica los módulos deben disponerse en múltiplos como matrices.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la fotovoltaica?
R: Los sistemas fotovoltaicos son conjuntos de células que contienen un material solar fotovoltaico que convierte la radiación solar o la energía del sol en electricidad de corriente continua.
P: ¿Cómo ha avanzado la fabricación de células solares y conjuntos fotovoltaicos en los últimos años?
R: Debido a la creciente demanda de fuentes de energía renovables, la fabricación de células solares y conjuntos fotovoltaicos ha avanzado considerablemente en los últimos años, y los costes han bajado.
P: ¿Qué capacidad mundial tenía la energía fotovoltaica a finales de 2013?
R: La energía solar fotovoltaica tenía una capacidad mundial total de 130.000 MW a finales de 2013.
P: ¿En cuántos países se utiliza la energía solar fotovoltaica?
R: Más de 100 países utilizan la energía solar fotovoltaica.
P: ¿Dónde se pueden hacer instalaciones de energía fotovoltaica?
R: Las instalaciones pueden estar montadas en el suelo (y a veces integradas con la agricultura y el pastoreo) o construidas en el tejado o las paredes de un edificio.
P: ¿Qué tipo de electricidad produce la fotovoltaica?
R: La fotovoltaica produce electricidad de corriente continua.