PANELES SOLARES
¿Que son los paneles solares?
Los paneles
solares son dispositivos tecnológicos que pueden aprovechar la energía solar
convirtiéndola en energía utilizable por los seres humanos para calentar el
agua sanitaria o para producir electricidad.
El término
panel solar abarca los diferentes tipos de dispositivos que, a pesar de
compartir la similitud y el uso de la energía solar como fuente de energía, se
hacen con tecnologías diferentes.
Un panel
solar es un mecanismo que convierte los rayos solares que recibe directamente
en energía aprovechable tanto paro uso inmediato o almacenamiento de la misma.
Existen dos clases primordiales de paneles solares, a saber:
Paneles
solares fotovoltaicos: La función de estas placas es la de convertir en energía
eléctrica los rayos solares y están compuestas por una compilación de células
solares de silicio. Es la más funcional para una casa o empresa.
Colectores
solares térmicos: En el caso de estas placas su función es absorber
directamente la energía del sol como energía térmica. La utilidad de este
sistema es más limitado y se usa por ejemplo para calentar el agua de la
vivienda o empresa.
Analicemos de igual manera no solo que son si no las
ventajas que los Paneles Solares tienen
Estos son algunos de las ventajas más importantes de la
energía fotovoltaica en una casa:
v Los paneles solares son limpios,
silenciosos y no dañan el medio ambiente.
v Se ahorra bastante energía, lo que al
final del mes se puede apreciar fácilmente.
v La instalación de este sistema de
energía renovable requiere una obra muy rápida.
v El mantenimiento necesario es mínimo
ofreciendo además un largo período de vida útil.
v Tras la inversión inicial en cuestión
de unos años habrá amortizado el dinero usado y tendrá energía eléctrica
prácticamente gratuita.
v En zonas rurales o alejadas de las
líneas eléctricas permiten tener electricidad sin depender de esos sistemas
v Probablemente la ventaja más
importante es que es el único sistema que permite un suministro de energía
renovable continuo haya sol o no.
¿Cuánto dinero se puede ahorrar?
Una vez pasado ese período la energía será gratis y considerando las subidas que está sufriendo el sector no podría cuantificarse claramente, pero sí se puede hacer una estimación propia.
¿Qué pasa si está nublado muchos días?
Para que los
paneles solares produzcan electricidad sólo necesitan que la presencia de la
luz (fotones) alcance el panel y no que la radiación dé directamente sobre él.
Ahora ¿Qué duración tienen los paneles solares?
Los nuevos
modelos de paneles solares que existen en el mercado tienen una garantía de 20
a 25 años, sin embargo se considera que pueden tener una vida útil de hasta 40
años, donde su desempeño si puede disminuir pero no una disminución tan
notable, algunos paneles pueden producir hasta el 80% de su producción inicial
después de los 40 años.
Los paneles
monocristalinos y policristalinos son los que se considera que tienen mayor
durabilidad.
Al comprar
un panel solar es importante para ver el índice de eficiencia. Siempre es
aconsejable asegurarse de que se puede ver claramente los términos de la
garantía al hacer una compra y una garantía normal del panel solar tiene una
duración de hasta 25 años.
Teniendo las principales cuestiones contestadas entremos en
materia
Tipos de Paneles Foto voltaicas
Paneles (o mejor 'módulos')
foto voltaicos se puede producir de muchos elementos. Con mejorados y nuevos
métodos de producción y el uso de nuevos elementos incluyendo materiales
orgánicos, existe hoy una gran variedad de productos.
Paneles Solares de Celdas de Silicio
Las celdas fabricadas de bloques de silicio o 'ingots' son las más comunes. La experiencia comprobó una vida útil con frecuentemente más de 30 años sin ningún mantenimiento.
Se distinguen entre paneles solares compuestas de celdas monocristalinas (izquierda) y policristalinas (derecha). En la práctica la diferencia entre ambas es mínima. La mayor eficiencia de las monocristalinas puede tener importancia cuando el espacio disponible es reducido. Frecuentemente con paneles policristalinas se puede conseguir más energía por el mismo precio, además con temperaturas elevadas, la pérdida de eficiencia es menor que en paneles de celdas monocristalinas.
Para la selección hay otras consideraciones importantes sobre el
rendimiento de paneles solares cristalinos.
Tradicionalmente se discutieron dos
argumentos en contra de paneles solares:
Escasez de Silicio
Aunque el silicio es muy abundante
(por ejemplo en arena), la cantidad con suficiente pureza (99.9999%) es
limitada y consecuentemente caro. Una escasez de silicio
de alta pureza anunciado en 2005 fue evitada con nuevos descubrimientos y mejores
procesos de fabricación. Varias empresas que invirtieron fuertemente en
tecnologías alternativas hoy se encuentran en serios problemas para competir
con los paneles de silicio tradicionales, cada vez más asequibles.
Tiempo de retorno energético
El argumento de que la energía necesaria para producir paneles solares
es mayor a la que ellas generan durante su vida. Aunque con validez hace varias décadas atrás, los paneles de silicio fabricadas hoy con procesos modernos y
celdas más finas necesitan menos de dos años para producir la energía que se
usó para su propia fabricación (vea por ejemplo los datos en Mariska de
Wild-Scholten 'Environmental profile of PV mass
production: globalization' (.pdf, inglés). La empresa Noruega
Elkem logra recuperar la energía usada para la fabricación de sus ingots en 1.3
meses. En países de alta radiación como en el Perú, este tiempo de retorno
todavía es más corto.
OTROS TIPOS DE PANELES SOLARES
Placas solares de capa fina
Para reducir los
costos de producción y salir de la posible escasez de silicio se empezaron a
investigar e invertir en placas de otros materiales. A parte de paneles solares
de capa fina (thin film solar cells) con silicio (amorfas), se logró una reducción importante
de los costos usando otros elementos.
Los más importantes son módulos de
capa delgada de cobre, indio y selenio (CIS) o de cobre,
indio, galio y selenio (CIGS) y módulos de capa
delgada a base de cadmio y telurio (CdTe).
Modernos procesos como por ejemplo
tecnologías de imprenta resultan en capas ultra finas usando menos materia
prima.
Inversiones masivas en estas nuevas
tecnologías (en gran parte aseguradas por programas gubernamentales)
permitieron instalaciones de parques solares de gran tamaño, con el resultado
de que la empresa First Solar (EEUU) con sus placas tipo CdTe se convirtió en
el 2009 temporalmente en el productor foto voltaico más grande del mundo.
Celdas flexibles
Las nuevas formas
de producción permiten también producir celdas flexibles que abren
posibilidades que la rigidez de los paneles tradicionales no permitieron. Estas
celdas cada vez más se incorporan en la ropa, mochilas, sombrillas, etc. A
parte de aplicaciones especiales, sirven para cargar aparatos de poco consumo.
Así se puede evitar un celular descargado, alimentar otros aparatos portátiles
o tener luz en la playa una vez que se va el sol.
Paneles con capas transparentes
Un desarrollo práctica es la recién
empezada producción de ventanas con capas finas semi-transparentes. Es una
válida alternativa arquitectónica para incluirlas en edificios. Con estas se
puede reemplazar los vidrios polarizados y usar la energía generada para apoyar
la climatización de los edificios.Celdas orgánicas
Celdas orgánicas ya se puede tejer en la ropa, por ejemplo para cargar
aparatos de telecomunicación. De interés especial es la Celda Grätzel de material
simple similar a la fotosíntesis con características muy prometedoras. Con esta
invención el Prof. Grätzel ganó el Premio Tecnológico del Milenio en el 2010.
Actualmente están preparando una primera producción industrial. A causa del uso
de materiales simples, se espera en el futuro una importante reducción de los
precios. Contrario de las celdas cristalinas, tienen la ventaja que la
eficiencia aumenta con la temperatura.Celdas de concentración
Las investigaciones Concentrar la luz con sistemas ópticos es otro desarrollo para aumentar la eficiencia relativamente baja de las celdas foto voltaicas y reducir los costos. Aunque se logró mejorar la eficiencia por un factor importante en los sistemas instalados, la necesidad de orientarlos exactamente hacia el sol y el control de la alta temperatura generada imponen sistemas sofisticados con un mantenimiento alto y costoso. Nuevas tecnologías que eviten las desventajas están bajo desarrollo.continúan
fuertemente.
En 2013 por ejemplo se alcanzaron con el mineral Perovskite producir en el laboratorio celdas foto voltaicas con una eficiencia sorprendente de 15% en el laboratorio. Este mineral, la primera vez descrito en 1839, no es tóxico, abundante y conocido como semiconductor desde años. Lo excitante es el rápido avance en lograr esta eficiencia en menos de cuatro años (de solamente 3% en 2009), mientras otras tecnologías necesitaban décadas para lograr algo similar. Este salto nutre la esperanza de producir dentro de pocos años nuevas celdas de Perovskite hasta un 30% de eficiencia a costos muy bajos.
En 2013 por ejemplo se alcanzaron con el mineral Perovskite producir en el laboratorio celdas foto voltaicas con una eficiencia sorprendente de 15% en el laboratorio. Este mineral, la primera vez descrito en 1839, no es tóxico, abundante y conocido como semiconductor desde años. Lo excitante es el rápido avance en lograr esta eficiencia en menos de cuatro años (de solamente 3% en 2009), mientras otras tecnologías necesitaban décadas para lograr algo similar. Este salto nutre la esperanza de producir dentro de pocos años nuevas celdas de Perovskite hasta un 30% de eficiencia a costos muy bajos.
Eficiencias de Celdas Fotovoltaicos
A parte de reducir
los costos de la producción relativamente complicada y especializada, el reto
más importante es aumentar la eficiencia.
Existe una competencia sana entre instituciones científicas
internacionales. En los laboratorios se lograron eficiencias de más de 45%. La
gráfica muestra este proceso (fuente National Renewable Energy Laboratory, NREL). Lamentablemente
faltan años, hasta que estos productos de mejor eficiencias sean disponibles
comercialmente.
Para el uso normal, las celdas
monocristalínas son las más eficientes, seguidas por las policristalinas.
Mientras los mejores paneles monocristalinos superan ligeramente el 20%, la
mayoría de los paneles en producción hoy captan alrededor del 16% de la energía
disponible de la luz.
Los paneles amorfos y otros de capa
fina pocas veces superan el 10%.
Para usos especiales (por ejemplo satélites y el Mars Rover) se producen
módulos de arseniuro de galio (GaAs) que alcanzan una
eficiencia de 30% o se une varios elementos (células fotovoltaicas multiunión)
superando 45% en laboratorios (vea gráfica).
¿Qué materiales se utiliza en la
fabricación de placas?
Aunque el material más
utilizado para la fabricación de células foto voltaicas sea el Silicio, existen
otras alternativas. Pero para elegir la opción más adecuada, es importante tener en cuenta ciertos
factores cuando se elige el material semi-conductor de los paneles:
En primer lugar el coeficiente de absorción,
que determina la capacidad de la célula para absorber la radiación
solar que incide sobre ella, y por lo tanto su eficiencia
o rendimiento.Recordemos que la radiación solar, es una onda
electromagnética, que se propaga a través del vacío y a través de la materia.
Por lo tanto, que la radiación solar sea absorbida en mayor o menor medida,
depende por una lado, de la longitud de onda de la luz, que el material
absorbe; y por otro, de la capacidad de absorción de dicho material.
La ordenación de la
estructura cristalina del material de la célula, también es un factor
determinante. La ordenación de los átomos determina la estructura del material,
y tiene que ver con los electrones en movimiento que generan la corriente
eléctrica.
¿QUE OBJETIVO SE PERSIGUE AL PODER TENER UN PANEL SOLAR?
Un ejemplo lo tenemos en Google, que ha cubierto los tejados de sus
instalaciones de paneles solares foto voltaicos con la intención de producir
electricidad.
La electricidad generada sirve además para recargar las baterías
de vehículos híbridos como los Toyota Prius en los que realizan sus
desplazamientos. A través de su Web pueden consultarse los resultados derivados
del RechargeIT Driving Experiment que pretende reducir
la emisiones de CO2 a la atmósfera así como el consumo de carburantes derivados
del petróleo.
Por su
parte la intencPor su parte la intención de la Unión
Europea es que en un plazo de diez años los europeos seamos
capaces de aumentar en un 20% el uso de energías renovables (solar, eólica,
biomasa...) así como reducir la emisión de gases de efecto invernadero de una
manera considerable con respecto a las cifras que se tomaron como referencia en
la cumbre de Kioto de 1997, que dio lugar al controvertido tratado.
Tampoco hay que olvidar que otra de
las pretensiones de la Unión Europea es que cada vez se haga más extensivo el
uso de los biocombustibles. Estos parecen ser unos objetivos un tanto
pretenciosos, aunque sí que es verdad que en un país tan favorecido en horas de
sol como España se están aprovechando cada vez más los paneles solares para producir tanto calor como
energía eléctrica.
¿Qué impacto ambiental tiene la
energía solar fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica al igual que otras energías renovables, constituye frente a los combustibles fósiles, una fuente inagotable de energía, contribuye al autoabastecimiento energético nacional y por lo tanto social, con un impacto comparativamente mucho menor que las fuentes convencionales de energía Los efectos de la energía solar fotovoltaica sobre los principales factores ambientales son los siguientes: Clima: la generación de energía eléctrica directamente a partir de la luz solar no requiere ningún tipo de combustión, por lo que no se produce polución térmica ni emisiones de CO2 que favorezcan el efecto invernadero. Geología: Las células fotovoltaicas se fabrican con silicio, elemento obtenido de la arena, muy abundante en la naturaleza y del que no se requieren cantidades significativas. Por lo tanto, en la fabricación de los paneles fotovoltaicos no se producen alteraciones en las características litológicas, topográficas o estructurales del terreno. Suelo: al no producirse ni contaminantes, ni vertidos, ni movimientos de tierra, la incidencia sobre las características fisico-químicas del suelo o su erosionabilidad es nula. Aguas superficiales y subterráneas: No se produce alteración de los acuíferos o de las aguas superficiales ni por consumo, ni por contaminación por residuos o vertidos. Flora y fauna: la repercusión sobre la vegetación es nula, y, al eliminarse los tendidos eléctricos, se evitan los posibles efectos perjudiciales para las aves. Paisaje: los paneles solares tienen distintas posibilidades de integración, lo que hace que sean un elemento fácil de integrar y armonizar en diferentes tipos de estructuras, minimizando su impacto visual. Además, al tratarse de sistemas autónomos, no se altera el paisaje con postes y líneas eléctricas. Ruidos: el sistema fotovoltaico es absolutamente silencioso, lo que representa una clara ventaja frente a los generadores de motor en viviendas aisladas. Medio social: El suelo necesario para instalar un sistema fotovoltaico de dimensión media, no representa una cantidad significativa como para producir un grave impacto. Además, en gran parte de los casos, se pueden integrar en los tejados de las viviendas. Por otra parte, la energía solar fotovoltaica representa la mejor solución para aquellos lugares a los que se quiere dotar de energía eléctrica preservando las condiciones del entorno; como es el caso de los espacios naturales protegidos. |
 Analicemos un ejemplo de esto:
En México, más de 75% de la energía eléctrica esta generado por medio de la quema de combustibles fósiles (carbón, gas, y petróleo). El uso de combustibles fósiles es muy insostenible por varias razones importantes.
Algunos de los datos más importantes sobre los paneles solares:
Este es un primer ejemplo,sigamos analizando un ejemplo mas de los paneles solares en escuelas
Paneles solares están facilitando el acceso a otros servicios como el uso de una computadora e Internet.
La Secretaria de Educación Pública del Estado de Nayarit y la empresa británica Solar Century Holdings Limited firmaron un memorándum de entendimiento para llevar energía limpia, solar y sostenible a decenas de escuelas en México.
La Secretaría de Educación Pública de Nayarit paga una tarifa significativamente alta por el suministro de electricidad, generada a través de recursos fósiles, que consumen las escuelas en el estado. Por ello se busca reducir este costo con electricidad solar suministrada por plantas solares con más de 500MW construidas por Solar Century, una de las empresas más respetadas, confiables y con amplia experiencia del mundo en proveer energía solar, y que en este proyecto lo realiza en co-desarrollo con la empresa mexicana Evolución Energética.
 El proyecto tendrá una capacidad de 10 MWp de energía solar fotovoltaica que comprende una o varias plantas para una generación de cercna de 16,000,000 kWh al año, con el fin de proveer energía al sistema eléctrico estatal y suministrarla inicialmente a las escuelas públicas de la Secretaria de Educación del Estado de Nayarit, ayudando a la disminución de gases de efecto invernadero.
En el 2015, las compañías buscarán firmar contratos de compra de energía que conllevará al compromiso de la Secretaria de Educación a la adquisición de energía renovable más barata, permitiedo significativos ahorros en los costos.
Marco Antonio Ledesma González, Secretario de Educación Pública del Estado de Nayarit, expresó: “Ofrecer a nuestras escuelas electricidad solar limpia forma parte importante de nuestra transición energética y estamos muy complacidos de dar un buen ejemplo a los niños y a otros gobiernos de América Latina y del mundo. Estamos seguros de que la larga experiencia de Solarcentury construyendo plantas solares a gran escala en el Reino Unido y Europa y más recientemente en África, asegura el éxito de este proyecto.”
Por su parte, el Lic. Javier Martínez, Director General de Evolución Energética comentó: “Este nuevo esquema de proyectos energéticos son autosustentables y no requieren distraer recursos públicos, ya que con su ahorro son financiados e implementados con la nueva reforma energética para mover a México hacia un país sustentable”.
Proponen instalar paneles solares en escuelas públicas
A fin de detonar el potencial que tiene el país para el desarrollo de energías renovables, como la solar, el diputado Javier López Zavala propuso establecer una estrategia escalonada y multianual, para la incorporación de paneles solares en las escuelas públicas.
Priorizando, subrayó, aquellas que se encuentren en regiones donde no existe cobertura de energía eléctrica.
Para ello, dijo, que presentó reformas a la Ley para el Aprovechamiento Sustentable de la Energía y la Ley para el Aprovechamiento de Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética, con lo que la Secretaría de Energía podría sustentar este proyecto.
Explicó que las escuelas no sólo economizarían en el pago del suministro de energía eléctrica, sino que podrían vender su remanente y generar así recursos para los mismos planteles, porque se ahorrarían 10 mil millones de pesos anualmente en costo de la energía eléctrica de las escuelas.
Indicó que México tiene un gran potencial para la generación de energía eléctrica a través de paneles solares, debido a las condiciones climatológicas y geográficas del país; sin embargo, lamentó que no se le haya dado la suficiente importancia a este tipo de energía, mucho menos una eficaz aplicación.
"Necesitamos generar las condiciones jurídicas adecuadas para que México transite a las energías limpias y renovables, como ya está sucediendo en Europa, Asía y Norteamérica; y así sentar las bases legales que permitan que el gobierno de Enrique Peña Nieto, se caracterice por el impulso a este rubro", puntualizó el legislador priista.
Indicó que aparte de detonar la generación de energías renovables y propiciar ahorros económicos por el consumo en las escuelas, se apoyaría a los planteles de zonas rurales, porque en muchos de ellos aún no se cuenta con el suministro de energía eléctrica.
Aclaró que no resulta tan costoso transitar a la energía solar, porque el precio de los paneles solares se ha reducido hasta 70 por ciento en los últimos años, lo que los hace más accesibles para instituciones públicas y privadas, logrando recortar sustancialmente el consumo de electricidad y gas, pues este tipo de tecnología permite dar calefacción, agua caliente y electricidad.
López Zavala concluyó que "la coyuntura de un nuevo gobierno nos permite poder generar las condiciones legales y de políticas públicas, para dotar de la infraestructura necesaria a las escuelas públicas, a fin de crear energía eléctrica a través de paneles solares".
¿Ahora porque es bueno el uso de paneles solares? (persuacion)
Primeramente Veamos los Beneficios de los Paneles Solares
El uso de paneles solares es una forma muy práctica para producir electricidad para muchas aplicaciones. La obvia tendría que ser estar fuera de la red eléctrica. Vivir fuera de la red significa vivir en un lugar que no sea abastecido por la red de servicio eléctrico principal. Las casas y cabañas a distancia aprovechan muy bien los beneficios de los sistemas de energía solar. Ya no es necesario pagar honorarios enormes para la instalación de postes eléctricos y cableado al centro más cercano de acceso a la red principal. Un sistema eléctrico solar es potencialmente menos costoso y puede suministrar energía por más de tres décadas si se mantienen adecuadamente.
 Además del hecho de que los paneles solares hacen posible vivir fuera de la red, tal vez el mayor beneficio de la utilización de la energía solar es que es a la vez amigable con el medio ambiente y una fuente de energía renovable y limpia. Con la llegada del cambio climático global, se ha vuelto más importante que hagamos todo lo posible para reducir la presión sobre nuestra atmósfera debido a la emisión de gases de efecto invernadero. Los paneles solares no tienen partes móviles y requieren poco mantenimiento. Son una construcción resistente y dura décadas, se les da el mantenimiento suficiente.
Conclusión
Que mas
necesitamos para una buena vida sustentable, en donde el ahorro en los
bolsillos será notable, y lo cual no solo ayudara en lo monetario si no que
ayudara a la disminución de contaminación del mundo. La luz solar es algo que
todos tenemos a nuestro alcance inmediato y podemos sacar suficiente provecho
de este tipo de energía, solamente necesitamos ver de cerca lo que estos
aparatos pueden hacer de mucho beneficio a nuestra vida cotidiana. Tomemos en
cuenta la vida de nuestro planeta, y ayudemos a que nuestro ambiente pueda
persistir para las futuras generaciones venideras.
Invitamos al
lector que tome en cuenta en su vida diaria lo que ha analizado, y de igual
manera lo invitamos a que pueda obtener PANELES SOLARES para menos consumo de
energía y más cuidado del ambiente.
La energía
solar es una tecnología principalmente ecológica relacionada al ahorro
energético. Esta fuente energética es
gratuita, limpia e inagotable. Está no produce ruido ni emisiones contaminantes
ni gases tóxicos y esto contribuye a combatir el cambio climático, también es una fuente de energía más duradera
ya que puede prolongarse asta 25
años este tipo de energía Ofrecen una
fácil instalación y requieren el mantenimiento
mínimo además permite generar electricidad
limpia en zona rurales remotas. Y por si fuera poco tiene más seguridad en el
suministro de energía eléctrica.
Por estas y mas razones es bueno utilizar la
energía solar por medio de los paneles solares son importantes para la
evolución de la sociedad
Pero para
poder conseguir este reto, hay que conseguir, que este tipo de energías
renovables, puedan dar tanta o más energía que una central nuclear de fisión.
“El
mañana soñado está a nuestro alcance”
CETis 61
Participates Rene Adrian Lourdes Martinez Angel Valdez |
