Energía solar en España: ¿Cuáles son sus beneficios y cómo funciona?

Energía solar

Las instalaciones de energía solar son cada vez más populares en España, no es de extrañar ya que el país cuenta con una media de 3.000 horas de sol anuales. En este artículo te contamos cómo se obtiene, qué tipos existen según la tecnología empleada, para qué sirve y cuáles son sus principales beneficios e inconvenientes.


¿Cómo se obtiene la energía solar?

La energía solar es una energía renovable que se obtiene a partir de la captación de la radiación solar (luz calor y rayos ultravioletas) para generar calor y electricidad.

El sol es una espera que está formada por helio, hidrógeno y carbono y se comporta como un reactor que convierte la energía nuclear en radiación solar, que es la que llega a la tierra.

No toda la energía solar llega a la tierra. Una vez que atraviesa la atmósfera, la radiación pierde intensidad debido a la absorción, la difusión y la reflexión de los gases y las partículas suspendidas en la atmósfera. Por este motivo, la radiación solar se divide en:

  • Radiación solar directa: atraviesa la atmósfera sin ningún cambio de dirección.
  • Radiación dispersa o difusa: es la que llega a la tierra después de los fenómenos de reflexión y difusión.
Radiación solar directa, difusa y dispersa

El aprovechamiento de los sistemas de energía solar será superior cuanto más orientados estén hacia el sol y menos obstáculos existan (como por ejemplo, las nubes). Asimismo, también será mayor en aquellos lugares que cuenten con más cantidad de horas de luz solar al año.

¿Qué tipos de energía solar existen?

En función de la finalidad y de la tecnología empleada, distinguimos tres tipos de energía solar:

  • Energía solar fotovoltaica: para producir electricidad por conversión fotovoltaica.
  • Energía solar térmica: para producir calor y agua sanitaria por conversión térmica.
  • Energía solar pasiva: aprovechamiento de la energía solar sin tecnología extra para transformarla.

¿Qué es la energía solar fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica es aquella que utiliza una tecnología para transformar los rayos solares en electricidad gracias al silicio de las células fotoeléctricas que conforman los paneles fotovoltaicos, lo que conocemos como el efecto fotovoltaico. Cuando los módulos reciben luz solar, los electrones se mueven y se genera corriente eléctrica.

Los componentes del sistema dependerán del tipo de instalación fotovoltaica: conectada a red o sistema de autoconsumo aislado. La transformación de la energía solar en energía eléctrica a través de placas solares es llevada a cabo sin mecanismos móviles y sin reacciones químicas. Es una de las energías renovables más sencillas.

¿Cómo funciona la energía solar térmica?

La energía solar térmica absorbe la luz solar a través de unos captadores solares, también denominados paneles solares térmicos cuya función es recibir y concentrar la radiación solar con la finalidad de calentar un fluido y que este sea utilizado para calefacción, agua sanitaria o electricidad a través de una central termosolar.

El agua caliente sanitaria (ACS) es la destinada a consumo humano (potable) y que ha sido calentada para utilizarla con fines sanitarios, como por ejemplo, para la ducha o para la limpieza de platos y vasos.

Distinguimos tres tipos de energía solar térmica en función de su temperatura:

▷ Energía térmica de baja temperatura: si la temperatura es inferior a 90ºC.
▷ Energía térmica de media temperatura: si la temperatura oscila entre los 90 y 250 ºC.
▷ Energía térmica de alta temperatura: para aplicaciones que necesitan temperaturas superiores de 250 - 300 ºC.

La clasificación de la energía solar térmica en función de la temperatura de trabajo es importante ya que dependiendo de esta, la aplicación será diferente. Para temperaturas bajas, su aplicación se focaliza en el calentamiento de agua caliente sanitaria en viviendas; para temperaturas medias se aplica en procesos industriales y para altas temperaturas se aplica en centrales de generación eléctrica que conocemos como centrales termosolares.

¿Qué son las centrales termosolares?

Las centrales termosolares son instalaciones que aprovechan la energía solar para generar electricidad (una vez que la radiación solar ha sido transformada en energía calorífica). Distinguimos dos tipos:

1. Centrales de torre central: cuentan con un conjunto de espejos de gran volumen que concentran la radiación solar en un punto.

2. Centrales de colectores distribuidos: utilizan colectores de concentración para amplificar la radiación solar sobre una superficie. Estos colectores obtienen temperaturas de hasta 300 ºC para producir vapor.

Diferencias energía solar fotovoltaica vs. térmica

  • Transforma radiación solar en electricidad.
  • Es posible autoconsumir.
  • Utiliza acumuladores para almacenar energía (esenciales en las instalaciones de autoconsumo aislado).
  • Más cara.
  • Transforma radiación solar en calor.
  • Genera agua caliente sanitaria en los hogares.
  • Utiliza depósitos para almacenar calor.
  • Más económica.
  • No es posible el autoconsumo.
Diferencias energía solar fotovoltaica y térmica

¿En qué consiste la energía solar pasiva?

La energía solar pasiva es aquella que aprovecha el calor y la luz solar sin utilizar dispositivos mecánicos. Esta energía consiste en aplicar un diseño arquitectónico que mejore la iluminación natural a través de fachadas, superficies de vidrio y una orientación sur. Por tanto, no utiliza componentes extra para producir energía (como es el caso de los paneles solares), está fundamentada en el diseño y el aprovechamiento de los recursos naturales.

Usos de la energía solar fotovoltaica y térmica

A continuación, se muestran los usos más comunes en función de la tecnología empleada para la captación de energía solar:

Usos energía solar fotovoltaica

Electricidad: se trata del uso principal. La instalación de paneles fotovoltaicos permite producir electricidad para satisfacer los consumos energéticos de una vivienda o un negocio. Existen dos formas posibles para abastecer la demanda energética: el autoconsumo aislado (es fundamental instalar baterías fotovoltaicas para los tramos horarios en los que no existe radiación solar) y con conexión a red con o sin excedentes.

Si los usuarios se acogen al mecanismo de compensación de excedentes podrán recibir una retribución económica por sus sobrantes energéticos al final de cada periodo de facturación.

Transportes: los fabricantes de la industria de la automoción llevan trabajando desde hace un tiempo en el desarrollo de coches que circulan gracias a la energía solar. Esta práctica ha sido muy bien aceptada y se está ampliando a otros vehículos como las placas solares en autocaravanas, trenes e incluso carreteras.

Alumbrado público: la iluminación de entradas en los pueblos, carreteras, etc mediante la utilización de paneles solares fotovoltaicos se trata de una de las alternativas más económicas.

Explotaciones agrícolas y ganaderas: la energía solar fotovoltaica también es utilizada para los sistemas de riego solar en este tipo de explotaciones. Esta técnica se está volviendo muy popular, ya que la gran mayoría de estas zonas son rurales y no suelen tener acceso a la red eléctrica.

Usos energía solar térmica

Agua caliente sanitaria: esta aplicación es la más común, esto se debe a que la demanda de agua potable es estable a lo largo del año, lo que supone una rápida amortización de estas instalaciones.

Climatización de piscinas: se trata de uno de los usos más extendidos de la energía térmica para climatizar todo tipo de piscinas: en chalets, piscinas comunitarias y de uso público y priva do. Esta opción se puede realizar sin una instalación específica o usarla como complemento.

Calefacción solar: los paneles térmicos aprovechan la energía solar para satisfacer la demanda de calefacción en los edificios y de este modo, reducir el coste energético total.

¿Cuáles son las ventajas e inconvenientes de la energía solar?

Una vez que sabemos los métodos de obtención de la energía solar y sus usos, es indiscutible los múltiples beneficios que tiene. Si estás pensando en instalar paneles solares en tu vivienda o negocio, a continuación te presentamos tanto las principales ventajas como inconvenientes para que valores si realmente te merece la pena.

Ventajas

  • España es un país ideal para apostar por la energía solar debido a la gran cantidad de horas de luz solar que tiene.
  • La energía solar es una fuente inagotable, al tratarse de una energía renovable no podemos quedarnos sin ella.
  • Energía limpia: no genera residuos.
  • Te permite producir electricidad vivas donde vivas, es decir, se pueden instalar sistemas de energía solar en sitios donde no llega la red eléctrica.
  • Es rentable: si bien es cierto que instalar paneles solares requiere cierto desembolso inicial, es una apuesta que se amortiza cada vez más pronto y a medio-largo plazo es beneficiosa en términos económicos. De hecho, cada vez existen más alternativas que permiten que se amorticen antes las instalaciones. Un ejemplo de ello es el autoconsumo fotovoltaico compartido en comunidades de propietarios, zonas residenciales y polígonos industriales.
  • El mantenimiento de los sistemas de energía solar es escaso. Normalmente, los paneles solares únicamente necesitan ciertos cuidados preventivos al año para garantizar su adecuado funcionamiento durante los 20-25 años de vida útil.

Desventajas

  • El coste de sistemas de energía solar requiere cierta inversión inicial.
  • Los sitios con más radiación solar son lugares alejados de las grandes urbes y desérticos.
  • Los sistemas de autoconsumo aislados requieren acumuladores solares, los cuales tienen un elevado coste.
  • La energía solar no es constante, ya que varía a lo largo del día y depende de las condiciones climatológicas del lugar.
  • La contaminación presenta efectos negativos para la energía solar, esto se debe a que el rendimiento de la misma es menor en ciudades contaminadas.
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