Energía solar: lo que necesita saber
La energía solar es energía utilizable generada por el sol en forma de energía eléctrica o térmica. La energía solar se captura de diversas formas, la más común de las cuales es con paneles solares fotovoltaicos que convierten los rayos del sol en electricidad utilizable. Además de usar energía fotovoltaica para generar electricidad, la energía solar se usa comúnmente en aplicaciones térmicas para calentar espacios o fluidos interiores. Los propietarios de propiedades residenciales y comerciales pueden instalar sistemas solares de agua caliente y diseñar sus edificios teniendo en cuenta la calefacción solar pasiva para aprovechar al máximo la energía del sol&con tecnología solar.
¿Interesado en beneficiarse de la energía solar? Los paneles solares se instalan en tres escalas principales: residencial, comercial y de servicios públicos. La energía solar a escala residencial se instala típicamente en los tejados de las casas o en terrenos abiertos (montada en el suelo) y generalmente tiene entre 5 y 20 kilovatios (kW), dependiendo del tamaño de la propiedad. Los proyectos de energía solar comercial se instalan generalmente a mayor escala que la energía solar residencial. Aunque las instalaciones individuales pueden variar mucho en tamaño, la energía solar a escala comercial tiene un propósito constante: proporcionar energía solar en el sitio a empresas y organizaciones sin fines de lucro. Por último, los proyectos solares a escala de servicios públicos suelen ser grandes instalaciones de varios megavatios (MW) que proporcionan energía solar a un gran número de clientes de servicios públicos.
¿Cómo funciona la energía solar?
Un panel solar (también conocido como módulo solar) consta de una capa de celdas de silicio, un marco de metal, una unidad de carcasa de vidrio y cableado para transferir la corriente eléctrica del silicio. El silicio (número atómico 14 en la tabla periódica) es un no metal con propiedades conductoras que le permiten absorber y convertir la luz solar en electricidad utilizable. Cuando la luz golpea una celda de silicio, la luz hace que los electrones del silicio se pongan en movimiento, iniciando un flujo de corriente eléctrica. Esto se conoce como el "efecto fotovoltaico" y describe la funcionalidad general de la tecnología de paneles solares.
La ciencia de generar electricidad con paneles solares se reduce a este efecto fotovoltaico. Fue descubierto por primera vez en 1839 por Edmond Becquerel y se puede considerar como una propiedad de materiales específicos (conocidos como semiconductores) que les permite crear una corriente eléctrica cuando se exponen a la luz solar.
El proceso fotovoltaico funciona a través de los siguientes amplios pasos:
1. La célula solar fotovoltaica de silicio absorbe la radiación solar.
2. Cuando los rayos del sol interactúan con la celda de silicio, los electrones comienzan a moverse, creando un flujo de corriente eléctrica.
3. Los cables capturan y alimentan esta electricidad de corriente continua (CC) a un inversor solar para convertirla en electricidad de corriente alterna (CA).
Una breve historia de la energía solar
En 1954, Bell Labs desarrolló la primera célula fotovoltaica de silicio. Aunque anteriormente la energía solar se había capturado y convertido en energía utilizable a través de varios métodos, solo después de 1954 la energía solar comenzó a convertirse en una fuente viable de electricidad para alimentar dispositivos durante períodos de tiempo prolongados. Las primeras células solares convirtieron la radiación solar en electricidad con una eficiencia del 4 por ciento; como referencia, muchos paneles solares ampliamente disponibles en la actualidad pueden convertir la luz solar en energía solar con una eficiencia superior al 20 por ciento, un número en constante aumento.
Aunque la adopción de la energía solar fue lenta al principio, varios incentivos y políticas estatales y federales contribuyeron a reducir el costo de los paneles solares lo suficiente como para que se adopten más ampliamente. En este punto, la energía solar representa la capacidad suficiente para alimentar a 11 millones de los 126 millones de hogares del país.
El costo de la energía solar
Simultáneamente con un aumento en la eficiencia de los paneles solares, el costo de la energía solar se ha reducido sustancialmente. Solo en la última década, el costo de la instalación de un panel solar cayó más del 60 por ciento, y muchos expertos de la industria predicen que los precios continuarán cayendo en los próximos años:
Además, dependiendo de dónde viva, varios reembolsos o incentivos para la energía solar pueden contribuir a reducir aún más el costo de la energía solar.
La energía solar es una fuente de energía renovable
La energía solar es una fuente de energía limpia, económica y renovable que se puede aprovechar en casi todas partes del mundo; cualquier punto donde la luz solar incida sobre la superficie de la tierra es un lugar potencial para generar energía solar. Y dado que la energía solar proviene del sol, representa una fuente de energía ilimitada. Las tecnologías de energía renovable generan electricidad a partir de recursos infinitos. Compare, por ejemplo, producir electricidad con recursos renovables con hacerlo con combustibles fósiles. Se necesitaron cientos de miles de años para que se formara el petróleo, el gas y el carbón, por lo que cada vez que se quema uno de esos recursos para generar electricidad, ese recurso finito se acerca marginalmente al agotamiento. El uso de un recurso renovable, como la energía eólica, solar e hidroeléctrica, para generar electricidad, no agota ese recurso. Siempre habrá luz solar constante brillando en la superficie de la Tierra GG, y después de convertir la luz solar en electricidad, todavía hay una cantidad infinita de luz solar para convertir en electricidad en el futuro. Eso es lo que hace que la energía solar, por naturaleza, sea una energía renovable.
Almacenamiento de baterías de + energía solar, vehículos eléctricos y más
La rápida proliferación de la energía solar a nivel nacional y mundial también ha llevado a un crecimiento paralelo en varias áreas adyacentes. En particular, los sistemas de almacenamiento de energía y los vehículos eléctricos son dos sectores que están listos para explotar junto con la energía solar al aumentar los beneficios de la energía solar.
Dado que los paneles solares solo pueden producir energía cuando brilla el sol, el almacenamiento de la energía producida pero no utilizada durante el día para usarla en un momento posterior se ha vuelto cada vez más importante. Por ejemplo, las baterías solares almacenan electricidad y se pueden utilizar durante períodos de baja producción solar. Además, las soluciones de almacenamiento solar más funcionan para todas las escalas de instalaciones de paneles solares y brindan muchos beneficios adicionales, desde la confiabilidad energética hasta la resistencia de la red y la energía de menor costo.
Los vehículos eléctricos son un segundo producto preparado para aprovechar la ola de adopción de energía solar. Con menores costos de mantenimiento, menores costos de combustible y una menor huella ambiental que los vehículos tradicionales con motor de combustión interna, los vehículos eléctricos se convertirán en una pieza importante de la industria del automóvil en los próximos años. Con el aumento de la adopción de vehículos eléctricos también surge una creciente necesidad de electricidad para hacer funcionar los vehículos, un ajuste perfecto para la energía solar. Las instalaciones solares distribuidas proporcionan energía barata y confiable para vehículos eléctricos directamente del sol. En un mundo de mayor electrificación en toda la casa, la energía solar es una de las formas más económicas, confiables y limpias de alimentar nuestro futuro electrificado.
