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Cómo funcionan los paneles solares
En el 2024, el 21% de la electricidad en España fue generada por la energía solar fotovoltaica, un gran crecimiento, ya que en el año 2023 se generó un 17%. El pronóstico para 2025: que la capacidad instalada de energía solar supere los 32.042 MW alcanzados en 2024, superando por primera vez a la eólica, que se quedó en 32.006 MW. Según datos obtenidos de la Red Eléctrica Española este mes, la capacidad instalada de energía solar en España ha llegado a los 33.582 MW.
Pero mejor comencemos por el principio, ¿sabes cómo es un panel fotovoltaico y su funcionamiento? Te lo contamos.
Los paneles solares son cada vez más comunes debido a sus enormes posibilidades de producción de energía limpia. En España disponemos de unas 25.000 horas de luz al año de media, por lo que aprovechar estos dispositivos para generar energía de manera sostenible gracias al sol no es sólo una posibilidad, sino también una gran oportunidad de ahorrar y generar energía renovable al mismo tiempo.
Pero, ¿cómo funciona una placa solar? ¿cómo se genera energía a través de ellas?
Te lo vamos a explicar:
Existen dos tipos de paneles, los colectores solares térmicos y los paneles solares fotovoltaicos. Veamos qué hace cada uno de ellos.
Colectores solares térmicos
Se trata de dispositivos que aprovecha la energía solar de una manera fácil. Su funcionamiento se puede simplificar en un acumulador transfiere el calor al agua que queremos calentar. En algunos de estos dispositivos, el agua se almacena en otro lugar, circula y se calienta según pasa por el colector. Los sistemas termosolares, en cambio, calientan el agua en el mismo almacenamiento.
Paneles solares fotovoltaicos
Están formados por células fotovoltaicas, que aprovechan la energía de la luz solar. La luz del sol, a través del efecto fotovoltaico, generan corriente eléctrica. ¿Cómo?
El fotón es la partícula de la radiación electromagnética, que abarca, por ejemplo, los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible o la luz infrarroja. La acción de los fotones libera electrones, cuyo movimiento genera cargas positiva y negativa en semiconductores próximos, creando un campo eléctrico capaz de crear una corriente eléctrica.
El primero en estudiar el efecto del sol en el electromagnetismo fue Alexandre Edmond Becquerel. Basándose en sus investigaciones, el inventor Charles Fritts, utilizó selenio, latón y oro como conductor para crear la primera célula fotovoltaica en 1833. Tuvieron que pasar 120 años hasta que se perfeccionó su funcionamiento. La primera célula fotovoltaica moderna se presentó en 1954, de la mano de la Laboratorios Bell.
Las primeras aplicaciones de las células fotovoltaicas eran muy limitadas por su coste de producción. Sin embargo, se comenzaron a utilizar en la carrera espacial: el satélite estadounidense Vanguard 1, lanzado en 1958, las incorporó y gracias a ellas pudo mantenerse en funcionamiento más de 7 años.
A finales de los 60 y en la década de los 70, debido a la crisis del petróleo, se invirtió en mejorar las células fotovoltaicas y abaratar su producción, con el propósito de posicionarlas como una energía alternativa. Comenzaron a producirse industrialmente y a instalarse en todo el mundo.
Japón albergo el primer uso comercial de un panel fotovoltaico: ocurrió en 1966 y sirvió para servir de energía eléctrica al faro de Ogami, con una capacidad instalada de 225 W de potencia. Esta instalación sirvió para dar a conocer el uso comercial de esta energía sostenible.
A mediados de los años 70 ya se utilizaban placas fotovoltaicas para suministrar energía a plataformas petrolíferas, atraques o boyas. En la década de los 90 se comenzó a popularizar su uso en todo el mundo.
¿Cómo es un panel fotovoltaico?
Los paneles solares están compuestos por varias células fotovoltaicas de unos 10 centímetros cuadrados de superficie y se recubren de un revestimiento productor, de materiales como etileno y acetato de vinilo, para evitar su deterioro. Estos dispositivos están expuestos a condiciones extremas y temperaturas muy altas; sin embargo, es necesario dejar pasar la luz del sol.
Además, los paneles suelen llevar un inversor de corriente continua a alterna, que es la que se consume habitualmente.
Generalmente, los paneles están orientados para aprovechar al máximo el recorrido del sol. No obstante, hay algunas instalaciones dotadas de un mecanismo que mueve la orientación de las placas para seguir al sol.
La potencia máxima de un panel solar oscila entre 300 y 450 W de media en una hora de sol.
Las baterías solares: principales aliadas de las placas fotovoltaicas
La electricidad que producen las placas se destina a autoconsumo o se vierte a la red. Sin embargo, durante los días nublados o las horas nocturnas, los paneles no pueden producir energía. Aquí entran en acción las baterías solares, un elemento fundamental de los sistemas de energía actualmente, debido a que permiten conservar la electricidad y asegurar un suministro continuo.
Las baterías para placas solares se han convertido en un plus habitual en instalaciones de energía aisladas y también en sistemas híbridos, con los que se procura más independencia y reducir costes energéticos. También, resultan muy útiles en viviendas unifamiliares o edificaciones ubicadas en zonas aisladas, donde el flujo eléctrico no es continuo.
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La energía fotovoltaica en España
España produce al mes una media de 3.111 GWh de energía fotovoltaica, según Red Eléctrica Española (REE). Sin embargo, la producción suele ser variable a lo largo del año, ocurriendo una mayor generación durante los meses de verano gracias a la cantidad de horas de luz solar. En julio de 2024 se alcanzó un récord mensual al generarse 5.817 GWh de energía.
Este mes, datos de la Unión Española de Energía Fotovoltaica (UNEF) indican que España ocupa el segundo lugar en Europa en términos de capacidad fotovoltaica acumulada total, detrás de Alemania, que mantiene una capacidad fotovoltaica acumulada total mayor, con aproximadamente 99,3 gigavatios (GW).
La instalación fotovoltaica más importante de España, por potencia, es la planta Francisco Pizarro, ubicada en la provincia de Cáceres. Fue inaugurada en el año 2022 y consta de una superficie de 1.300 hectáreas y 1.494.240 módulos solares. Actualmente, es considerada la mayor instalación fotovoltaica de Europa, al tener una capacidad total instalada de 553 MW y una potencia tope de 500 MW, surtiendo energía a más de 300 mil hogares. Para que te hagas una idea, la planta más grande del mundo, Bhadla Solar Park, ubicada en India, cuenta con 2.245 MW de potencia, el doble de lo que podría producir una central nuclear.
El pronóstico para este año es que continúe el auge de la producción de energía fotovoltaica en España de manera importante. Está previsto que el país alcance una capacidad instalada mayor a los 32.042 MW logrados en 2024 (este mes ya muestra 33.582 MW), un crecimiento que podría darse por factores como la reducción de costos de los paneles solares y el aumento de la inversión en energías renovables.
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