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Energa Solar Fotovoltaica
Energa Solar Fotovoltaica
Proyecto
RES & RUE Dissemination
DICE
La radiacin solar
El efecto fotovoltaico
Tecnologa fotovoltaica
3.1 Clulas fotovoltaicas
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3.2 Mdulos fotovoltaicos
3.3 Generador fotovoltaico
Sistemas fotovoltaicos
Sistemas fotovoltaicos conectados a la red
Sistemas fotovoltaicos no conectados a la red
Criterios de diseo de un sistema fotovoltaico
7.1 Control de la idoneidad del lugar
7.2 Cuantificacin de la necesidad diaria de energa
7.3 Eleccin de la inclinacin de los mdulos
7.4 Clculo de la potencia de pico del generador fotovoltaico
7.5 Evaluacin de las prdidas de sistema
7.6 Clculo de la potencia del inverter
7.7 Diseo del sistema de acumulacin (slo para sistemas aislados)
Costes de un sistema solar fotovoltaico
Impacto medioambiental
ECU desea mostrar su agradecimiento a todos los que han contribuido a la realizacin de esta publicaci
mbito del proyecto europeo RES & RUE Dissemination Programa ALTENER, as como a las instituc
blicas o privadas, a las asociaciones, y a las empresas constructoras y/o distribuidoras de mquinas po
disponibilidad y participacin activa.
Informe realizado por:
Ing. Marco Prosperi
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Ing. Claudio Minelli
ACCOMANDITA
Adaptado a la realidad espaola por CECU
. La radiacin solar
AR
a radiacin solar es la energa electromagntica que mana en los procesos
sin del hidrgeno (en tomos de helio) contenido en el sol.
a energa solar que en un ao llega a la tierra a travs de la atmsfera es den slo aproximadamente 1/3 de la energa total interceptada por la tierra fue
e la atmsfera y, de ella, el 70% cae en los mares. Sin embargo, la energa
ueda, de , que en un ao cae sobre la tierra firme, es igual a var
iles de veces el consumo total energtico mundial actual.
a radiacin solar (flujo solar o densidad de potencia de la radiacin solar)
ecogida fuera de la atmsferasobre una superficie perpendicular a los rayosolares es conocida como constante solary es igual a 1353 W/ , variableurante el ao un 3% a causa de la elipticidad de la rbita terrestre.
n la figura siguiente se ve la evolucin de la radiacin solar, medida fuera de
atmsfera, durante un ao:
Figura 1. Evolucin de la radiacin solar
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l valor mximo medido sobre la superficie terrestre es, en cambio, de
proximadamente 1000 W/ , en condiciones ptimas de sol a medioda y
n da de verano despejado.
a radiacin solar que llega a la superficie terrestre puede serdirectao
ispersa. Mientras la radiacin directa incide sobre cualquier superficie con unico y preciso ngulo de incidencia, la dispersa cae en esa superficie con
arios ngulos. Es necesario recordar que cuando la radiacin directa no pue
ar a una superficie a causa de la presencia de un obstculo, el rea en som
o se encuentra completamente a oscuras gracias a la contribucin de la
adiacin dispersa. Esta observacin tiene importancia tcnica para losspositivos fotovoltaicos, que pueden funcionar incluso solamente con radiac
spersa.
na superficie inclinada puede recibir, adems, la radiacin reflejada por el
rreno o por espejos de agua o por otras superficies horizontales, fenmeno
onocido como albedo.
as proporciones de radiacin directa, dispersa y albedo recibida por unauperficie dependen:
De las condiciones meteorolgicas(de hecho, en un da nublado laadiacin es prcticamente dispersa en su totalidad; en un da despejado con
ima seco predomina, en cambio, la componente directa, que puede llegar
asta el 90% [9] de la radiacin total);
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De la inclinacin de la superficie respecto al plano horizontal(una
uperficie horizontal recibe la mxima radiacin dispersa -si no hay alrededor
bjetos a una altura superior a la de la superficie- y la mnima reflejada);
De la presencia de superficies reflectantes(debido a que las superfici
aras son las ms reflectantes, la radiacin reflejada aumenta en invierno po
fecto de la nieve y disminuye en verano por efecto de la absorcin de la hierdel terreno).
n funcin del lugar, adems, vara la relacin entre la radiacin dispersa y la
tal, ya que al aumentar la inclinacin de la superficie de captacin, disminuy
componente dispersa y aumenta la componente reflejada. Por ello, la
clinacin que permite maximizar la energa recogida puede ser diferente
ependiendo del lugar.
a posicin ptima, en la prctica, se obtiene cuando la superficie est orient
sur, con ngulo de inclinacin igual a la latitud del lugar: la orientacin al su
e hecho, maximiza la radiacin solar captada recibida durante el da y si la
clinacin es igual a la latitud hace que sean mnimas, durante el ao, las
ariaciones de energa solar captadas debidas a la oscilacin de 23.5 de la
reccin de los rayos solares respecto a la perpendicular a la superficie de
ecogida.
Si llamamos la radiacin directa, la dispersa y R al albedo, entonces
esulta que la radiacin solar total que cae sobre una superficie es:
. El efecto fotovoltaico
AR
a conversin directa de la energa solar en energa elctrica se debe al
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nmeno fsico de la interaccin de la radiacin luminosa con los electrones
s materiales semiconductores, fenmeno conocido como efecto fotovoltaic
l objeto fsico en el que este fenmeno tiene lugar es la clula solar, que no
tra cosa que un diodo con la caracterstica esencial de tener una superficie
uy amplia (unas decenas de cm2).
ara analizar de forma ms minuciosa el efecto fotovoltaico es necesario, po
nto, describir, por lo menos conceptualmente, el funcionamiento del diodo
unin p-n). Adems, ya que hasta hoy el material ms utilizado para laealizacin de las clulas solares es el silicio cristalino, se tomar en
onsideracin el diodo de silicio.
l silicio tiene 14 electrones de los que 4 son de valencia, lo que quiere decir
ue estn disponibles para unirse con electrones de valencia de otrostomos. En un cristal de silicio qumicamente puro, cada tomo est unido de
rma covalente con otros 4 tomos as que dentro del cristal no hay, como
onsecuencia del enlace qumico, electrones libres.
lgunos tomos de silicio en cristal se sustituyen con tomos de fsforo,
emento que tiene 5 electrones de valencia: 4 sern utilizados para enlaces
umicos con tomos adyacentes de silicio, mientras que el quinto puede ser
eparado del tomo de fsforo mediante energa trmica y as tener libertad d
ovimiento en el retculo del cristal.
e forma anloga, si la sustitucin se realiza con tomos de boro, que slo tie
electrones de valencia, faltar un electrn para completar los enlaces qum
on los tomos adyacentes de silicio. Este electrn que falta acta como si fu
n electrn positivo y se llama hueco.
a siguiente figura, muestra grficamente la situacin descrita; en la primera
magen se ve la estructura del retculo cristalino del silicio, en la segunda la
ariacin de la estructura cuando se realiza una combinacin con tomos de
sforo y, finalmente, en la ltima situacin, se muestra el retculo cristalino e
aso de enlace con tomos de boro.
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n el enlace con fsforo, por tanto, los portadores de carga libres son negativ
el material es llamado de tipo n, mientras en la sustitucin de tomos de sil
on tomos de boro, los portadores de carga son positivos y el material es
amado de tipo p.
a unin p-n (diodo) se realiza uniendo una barra de material de tipo n conna barra de material de tipo p.
os electrones libres en el material n vern a la izquierda una regin en la qo existen electrones libres y, por tanto, habr un flujo de estos portadores ha
izquierda en el intento de restablecer el equilibrio. De forma anloga, los
uecos vern a su derecha una regin en la que no hay huecos y habr, por
nto, un flujo de cargas positivas hacia la derecha. Con el avance de esteroceso de difusin, en el lado izquierdo se tendr un exceso de cargas
egativas mientras en el lado derecho habr un exceso de cargas positivas.
or consiguiente, en la regin de unin de los dos materiales se ha creado un
ampo elctrico que se hace cada vez ms grande a medida que los huecos
s electrones continan difundindose hacia lados opuestos. El proceso
ontina hasta que el potencial elctrico alcanza un tamao que impide la
osterior difusin de electrones y huecos.
uando se alcanza este equilibrio se habr creado un campo elctrico
ermanente en un material sin la ayuda de campos elctricos externos.
gura 4. Representacin de un campo elctrico
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on la informacin anterior, es posible explicar el efecto fotovoltaico. Deecho, hay que suponer que un fotn (partcula que constituye un rayo solar)
ntre en la regin de tipo p del material. Si el fotn tiene una energa mayor qband gap -energa mnima necesaria para romper un enlace del retculo
licio- ser absorbido y crear una pareja electrn-hueco. El electrn liberado
e mover hacia la derecha a causa del potencial elctrico.
n cambio, si un fotn entra en la zona n, el hueco creado se mover hacia la
quierda.
ste flujo producir una acumulacin de cargas positivas en la izquierda y de
argas negativas en la derecha, dando origen a un campo elctrico opuesto a
reado por el mecanismo de difusin.
uantos ms fotones llegan a la unin, tanto ms los campos tienden a anulauno con el otro, hasta llegar al punto en el que ya no haya un campo intern
ue separe cada pareja electrn-hueco.
sta es la condicin que determina la tensin a circuito abierto de la clulaotovoltaica.
nalmente, poniendo unos electrodos (contactos metlicos) sobre la superfi
e la clula se puede utilizar el potencial creado.
. Tecnologa Fotovoltaica
AR
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Otros materiales:Arseniuro de galio, diseleniuro de indio y cobre, telurioe cadmio;
ctualmente, el material ms utilizado es el silicio mono-cristalino queresenta prestaciones y duracin en el tiempo superiores a cualquier otro
aterial utilizado para el mismo fin.
2 Mdulos fotovoltaicos
AR
as clulas solares constituyen un producto intermedio de la industria
tovoltaica: proporcionan valores de tensin y corriente limitados, en
omparacin a los requeridos normalmente por los aparatos convencionales,
on extremadamente frgiles, elctricamente no aisladas y sin un soporte
ecnico. Despus, son ensambladas de la manera adecuada para constitui
na nica estructura: los mdulos fotovoltaicos.
l mdulo fotovoltaico es una estructura robusta y manejable sobre la que se
olocan las clulas fotovoltaicas. Los mdulos pueden tener diferentes tama
os ms utilizados tienen superficies que van de los 0,5 m2
a los 1,3 m2
) yonstan normalmente de 36 clulas conectadas elctricamente en serie.
igura 6. Algunos mdulos fotovoltaicos presentes en
el mercado
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os mdulos formados tienen una potencia que vara entre los 50Wp y los
50Wp, [1]segn el tipo y la eficiencia de las clulas que lo componen.
as caractersticas elctricas principales de un mdulo fotovoltaico se pueden
esumir en las siguientes:
Potencia de Pico (Wp): potencia suministrada por el mdulo en
ondiciones estndarSTC(Radiacin solar = 1000 W/m2; Temperatura = 25
.M. = 1,5).
Corriente nominal (A): corriente suministrada por el mdulo en el punto
abajo.
Tensin nominal (V): tensin de trabajo del mdulo.
3 Generador fotovoltaico
AR
st formado por el conjunto de los mdulos fotovoltaicos, adecuadamente
onectados en serie y en paralelo, con la combinacin adecuada para obtene
orriente y el voltaje necesarios para una determinada aplicacin. El elemento
ase es el mdulo fotovoltaico.
arios mdulos ensamblados mecnicamente entre ellos forman el panel,
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ientras que mdulos o paneles conectados elctricamente en serie, para
btener la tensin nominal de generacin, forman la rama. Finalmente, laonexin elctrica en paralelo de muchas ramas constituye el campo.
os mdulos fotovoltaicos que forman el generador, estn montados sobre ustructura mecnica capaz de sujetarlos y que est orientada para optimizar
adiacin solar.
a cantidad de energa producida por un generador fotovoltaico vara durante
o en funcin de la insolacin de la localidad y de la latitud de la misma.
ara cada aplicacin, el generador tendr que ser dimensionado teniendo en
uenta los siguientes aspectos:
carga elctrica,
potencia de pico,
posibilidad de conexin a la red elctrica,
latitud del lugar y radiacin solar media anual del mismo,
caractersticas arquitectnicas especficas del edificio,
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caractersticas elctricas especificas de la carga.
ttulo indicativo, aunque existen diferencias regionales y estacionales
gnificativas, en Espaa se recibe de media una insolacin de 1.600 kWh/m2
o; lo que la sita, junto con Portugal, a la cabeza de Europa. Esto se traduc
n un enorme potencial de los tejados fotovoltaicos, evaluado para Espaa e
1.885 MWp para 1990, lo que podra proporcionar el 24,2% de la electricidaonsumida y ahorrar de 17.5 a 50 millones de toneladas de CO2, con lo que
uestro pas podra reducir estas emisiones en un 9-20%.
. Sistemas fotovoltaicos
AR
e define como sistema fotovoltaico el conjunto de componentes mecnicoctricos y electrnicos que concurren para captar y transformar la energa
olar disponible, transformndola en utilizable como energa elctrica.
stos sistemas, independientemente de su utilizacin y del tamao de potenc
e pueden dividir en dos categoras:
aislados (stand alone)
conectados a la red (grid connected)
os sistemas aislados, por el hecho de no estar conectados a la red elctrica
ormalmente estn equipados con sistemas de acumulacin de la energa
roducida. La acumulacin es necesaria porque el campo fotovoltaico puederoporcionar energa slo en las horas diurnas, mientras que a menudo la ma
emanda por parte del usuario se concentra en las horas de la tarde y de la
oche. Durante la fase de insolacin es, por tanto, necesario prever una
cumulacin de la energa no inmediatamente utilizada, que es proporcionad
carga cuando la energa disponible es reducida e incluso nula.
na configuracin de este tipo implica que el campo fotovoltaico debe estar
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mensionado de forma que permita, durante las horas de insolacin, la
imentacin de la carga y de la recarga de las bateras de acumulacin.
os sistemas conectados en red, en cambio, normalmente no tienen sistemas
e acumulacin, ya que la energa producida durante las horas de insolacin
analizada a la red elctrica; al contrario, durante las horas de insolacin esc
nula, la carga viene alimentada por la red. Un sistema de este tipo, desde eunto de vista de la continuidad de servicio, resulta ms fiable que uno no
onectado a la red que, en caso de avera, no tiene posibilidad de alimentaci
ternativa.
n este caso, se pueden obtener sistemas de alta fiabilidad integrando el
stema aislado con una fuente energtica tradicional, por ejemplo, diesel
istema hbrido diesel-fotovoltaico).
a tarea de los sistemas conectados a la red es, por tanto, la de introducir en
ed la mayor cantidad posible de energa.
a estructura fsica de un sistema fotovoltaico (aislado o conectado a la red)
uede ser muy diferente, pero normalmente se pueden distinguir tres elemen
ndamentales:
el campo fotovoltaico
sistema de acondicionamiento de la potencia
sistema de adquisicin de datos.
s necesario tener en cuenta que en el caso especial de sistemas sin
cumulacin conectados en red, es la red misma la que desempea la tarea cumulador, de capacidad infinita. La cargala representa, en cambio, el usua
onectado a la red, como sucede en cualquier otro sistema grid connected.
. Sistemas fotovoltaicos conectados a la red
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os principales componentes que forman un sistema fotovoltaico gridonnected son:
Mdulos fotovoltaicos
Inversor para la conexin a red
Dispositivo de intercambio con la red elctrica
Contador de energa bidireccional
l inversores uno de los componentes ms importantes en los sistemas
onectados a red, ya que maximiza la produccin de corriente del dispositivotovoltaico y optimiza el paso de energa entre el mdulo y la carga.
s un dispositivo que transforma la energa continua producida por los mdul
2V, 24V, 48V, ..) en energa alterna (generalmente 220V), para alimentar e
stema y/o introducirla en la red, con la que trabaja en rgimen de intercamb
os inversores para la conexin a la red elctrica estn equipados generalme
on un dispositivo electrnico que permite extraer la mxima potencia, paso p
aso, del generador fotovoltaico. Este dispositivo sigue el punto de mxima
otencia (MPPT) y tiene justamente la funcin de adaptar las caractersticas d
roduccin del campo fotovoltaico a las exigencias de la carga.
l dispositivo de intercambio con la redsirve para que la energa elctrica
troducida en la red tenga todas las caractersticas requeridas por la misma.
nalmente, el contador de energamide la energa producida por el sistema
tovoltaico durante su periodo de funcionamiento.
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. Sistemas fotovoltaicos no conectados a la red
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os principales componentes que forman un sistema fotovoltaico aislado son
Mdulos fotovoltaicos
Regulador de carga
Inversor
Sistema de acumulacin (bateras de acumulacin)
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n este tipo de sistemas, la energa producida por los mdulos fotovoltaicos e
macenada en bateras de acumulacin. La carga es alimentada, a travs de
egulador de carga, por la energa acumulada en las bateras.
l regulador de cargasirve fundamentalmente para preservar loscumuladores de un exceso de carga por el generador fotovoltaico y de la
escarga por el exceso de uso. Ambas condiciones son nocivas para la corre
ncionalidad y la duracin de los acumuladores.
a que normalmente la potencia requerida por el usuario no es proporcional a
adiacin solar (y, por consiguiente, a la produccin elctrica de un sistema
tovoltaico) una parte de la energa producida por el campo fotovoltaico tiene
ue ser almacenada para poder ser reutilizada cuando el usuario la necesite.
ste es la finalidad del sistema de acumulacin.
n sistema de acumulacin est formado por un conjunto de acumuladores
ecargables, dimensionado de forma que garantice la suficiente autonoma de
imentacin de la carga elctrica. Las bateras que se utilizan con esta
nalidad son acumuladores de tipo estacionario y slo en casos muy especia
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s posible utilizar bateras tipo automocin.
as bateras para uso fotovoltaico tienen que cumplir los siguientes requisitos
Bajo valor de autodescarga
Larga vida til
Manutencin casi nula
Elevado nmero de ciclos de carga-descarga
n cuanto al inversor, su finalidad en los sistemas aislados es la de transform
orriente continua (CC) producida por el campo fotovoltaico, en corriente alte
CA), necesaria para la alimentacin directa de los usuarios.
n este caso, el inversor tiene que estar dimensionado para poder alimentar
rectamente la carga que se le quiere conectar.
s evidente que, de todos modos, el inversor en este tipo de instalaciones
istemas aislados) no es un componente indispensable. De hecho, es posibl
cluso alimentar directamente con corriente continua de baja tensin la carga
. Criterios de diseo de un sistema fotovoltaico
AR
continuacin, se describen las diferentes fases del diseo de un sistema
tovoltaico, con la finalidad de establecer indicaciones sobre su diseo.
1 Verificacin de la aptitud del lugar
AR
Presencia de sombras (vegetacin, construcciones, alturas);
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Nieblas o neblinas matutinas;
Precipitaciones en forma de nieve
Rgimen de vientos.
stas caractersticas determinan la ubicacin del generador fotovoltaico, su
xposicin respecto al Sur geogrfico, la mayor inclinacin sobre el plano
orizontal, y las caractersticas de las estructuras de soporte.
2 Cuantificacin de la necesidad diaria de energa
AR
l parmetro a utilizar como punto de partida para el diseo de un sistema
tovoltaico es la energa requerida, entendida como:
Energa = Potencia * tiempo de utilizacin
os consumos de los usuarios aislados o conectados a red que hay que
imentar con el sistema fotovoltaico tienen que ser considerados en trminos
nerga diaria requerida. Por ejemplo:
1 TV color 60W, utilizado 3 horas/da
2 Lmparas de 15 W, a alimentar durante 5 horas/da
nerga diaria total necesaria = 2*15W *5 horas/da + 1*60W*3 horas/da =
= 330 Wh/da
3 Eleccin de la inclinacin de los mdulos
AR
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a inclinacin normalmente tiene que serigual a la latitud del lugar, lo que e
osible siempre que no haya exigencias de tipo arquitectnico que lo impidan
4 Clculo de la potencia de pico del generador fotovoltaico
AR
a energa producida por un mdulo es linealmente proporcional a la radiaci
olar incidente sobre la superficie de los mdulos solares. Es, por tanto,
ecesario efectuar este clculo basndose en las informaciones relativas a la
adiacin solar del lugar.
n mtodo de clculo utilizado frecuentemente consiste en medir medianteblas adecuadas, las HORAS EQUIVALENTES del lugar considerado y a la
clinacin deseada de los mdulos fotovoltaicos.
e define como HORA EQUIVALENTE el perodo de tiempo en el que laadiacin solar toma un valor igual a 1000 W/m2.
sta metodologa es utilizada en los clculos de las dimensiones de una
stalacin fotovoltaica para determinar la cantidad de energa producidaariamente por un mdulo fotovoltaico(*).
on esta metodologa de clculo, conociendo el parmetro Hora-Equivalenteensual del lugar, es posible calcular la potencia de pico del generador
tovoltaico:
5 Evaluacin de las prdidas de sistema
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s necesario tener en cuenta las prdidas/cadas de tensin introducidas por
omponentes que forman el sistema (bateras, regulador de carga, cables de
onexin, etc.)
uponiendo que las prdidas totales del sistema sean aproximadamente del
0%, entonces es necesario aumentar en el mismo porcentaje la potencia de
co del generador fotovoltaico.
6 Clculo de la potencia del inversor
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a potencia del inversor se determina de forma diferente, segn se trate de u
stema conectado a red o de un sistema aislado.
n el primer caso, la eleccin del inversor est determinada por las
aractersticas del campo fotovoltaico. Por ello, el tipo de inversor que hay qu
tilizar se puede identificar una vez decidida la potencia del generadortovoltaico y, por tanto, el nmero de mdulos fotovoltaicos.
n el caso de un sistema aislado, en cambio, es necesario evaluar la potenci
tal mxima que tendr que conectarse al inversor.
n concreto, teniendo en cuenta el ejemplo utilizado para la evaluacin de la
ecesidad diaria de energa (punto 7.2.), se observa que:
otencia total = 2*15W + 1*60W = 90 W
o que significa que hay que utilizar un inversor cuya potencia nominal sea
uperior a 90W.
ara la eleccin del inversor de sistemas aislados, es necesario tambin tene
n cuenta la forma de la onda producida, ya que existen diferentes tipos en
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ncin de esta caracterstica:
de onda sinusoidal pura
de onda trapezoidal
de onda cuadrada
os primeros son los que reproducen una forma de onda prcticamente idnt
la de la red elctrica y, por consiguiente, permiten alimentar cualquier tipo d
arga. Los otros dos tipos puede que no alimenten de forma correcta cargas
po electrnico.
7 Diseo del sistema de acumulacin (slo para sistemas aislados)
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n caso de bajos niveles de insolacin, es evidente que el sistema fotovoltaic
ene una produccin inferior a la obtenida en das con insolacin ptima.
s posible dimensionar la acumulacin, de modo que se garantice unaimentacin de la carga, incluso contando con un nmero mximo de das
onsecutivos con ausencia de insolacin.
. Costes de un sistema fotovoltaico
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os sistemas fotovoltaicos requieren una importante inversin de capital inicia
ero tienen unos gastos de manutencin bajos.
l anlisis de todos los aspectos econmicos relativos a un sistema fotovolta
s complejo. De hecho, es necesario tener en cuenta las siguientes
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onsideraciones:
Cada aplicacin tiene que ser contemplada en su contexto particular,
valuando condiciones locales como, por ejemplo, la normativa, la radiacin
olar, el espacio disponible, etc.
Para realizar una comparacin correcta es necesario hablar de valorde lnerga producida y no de coste de la energa. Esto es as porque la calidad d
energa producida por una fuente fotovoltaica no es la misma que la de las
entes tradicionales (por el impacto ambiental, la intermitencia de la energa
tc.).
La vida til de un generador fotovoltaico es de aproximadamente unos 25
os. Algunas empresas ofrecen garantas que duran incluso todo ese tiempo
Existen casos en los que la conexin a la red elctrica es difcil (refugios
pinos, casas aisladas, etc.).
on el fin de dar una idea general de los costes de un sistema fotovoltaico, a
ontinuacin se apuntan algunas estimaciones del coste por kWp instalado:
Sistemas integrados en los edificios (o conectados a red) 6.000 /kW
VA no incluido)
Sistemas para usuarios aislados 10.000 /kWp
VA no incluido)
n algunos casos, la inversin inicial se amortiza slo por el hecho de que el
oste para electrificar la zona es superior al de la instalacin de un sistema so
tovoltaico.
n muchas ocasiones, un sistema fotovoltaico presenta un coste por kWh
roducido notablemente superior al coste del kWh comprado de la red elctric
or ello, la rentabilidad de la instalacin de un sistema fotovoltaico depende
ucho de las ayudas e incentivos por parte de las administraciones pblicas.
e todos modos, para poder obtener un coste por kWh producido por un
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stema fotovoltaico comparable al kWh comprado de la red, es necesario co
on la financiacin de subvenciones en porcentaje muy elevado (superiores a
0-80%).
Iniciativas a favor de la energa solar
El proyecto Escuelas Solares de Greenpeace [2]
En Espaa, la organizacin ecologista Greenpeace tiene en marcha el proyecto Escuelas Solaresde997. La red de Escuelas Solares es un grupo de centros educativos de todas las comunidades
autnomas interesados en la instalacin de tejados solares en sus edificios. Si bien dichas instalacion
eportan beneficios econmicos, sobre todo abren un abanico de posibilidades: pedaggicas ,
curriculares (permitir que los alumnos aprendan el funcionamiento y las ventajas de la energa solar y
que se acostumbren a verla como una realidad), y reivindicativas (demostrar que existe una demanda energa solar, exigiendo a las administraciones pblicas que pongan los medios para satisfacer esa
demanda, y a las compaas elctricas que faciliten su conexin a la red elctrica).
En la actualidad hay casi 300 centros educativos de todo tipo: colegios, institutos, facultades,
universidades, guarderas, etc. Algunos ya han realizado estas instalaciones, y otros estn interesados
en hacerlo.
A iniciativa de Greenpeace, los centros inscritos en la Red actan en tres direcciones:
Demostrativa: con la instalacin de un tejado solar fotovoltaico, se hace evidente en la prctica, la
viabilidad de la energa solar. Greenpeace proporciona la informacin necesaria (Gua Solar) y ofrece
os centros de la Red la coordinacin y gestin centralizada necesaria para la consecucin del proyect
ncluida la bsqueda de fuentes de financiacin. Para ello cuenta con la colaboracin de entidades
especializadas.
Reivindicativa: Realizacin de actividades en apoyo a la campaa de Greenpeace a favor de la energ
olar, como por ejemplo: Manifiesto a favor de la energa solar en los centros educativos, participacina Semana Solar
Educativas: Actualmente se estn preparando diferentes actividades educativas, para dar continuidad
as ya realizadas.
Experiencia en Alemania
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Un proyecto sencillo pero que ha resultado ser extremadamente eficaz para promocionar el sector de l
energa solar fotovoltaica se llev a cabo en Alemania donde, en los primeros meses del ao 2000, dio
comienzo un programa nacional caracterizado porque:
) No prev subvenciones a fondo perdido;
2) En cambio, prev financiaciones a tipo de inters bonificado de una duracin de 10 aos;
3) Se otorgan facilidades relacionadas con la energa elctrica producida por el sistema fotovoltaico:
hecho, cada kWh producido es vendido a una precio de 0,5 (aproximadamente 3 veces el coste de
compra del kWh de la red).
Este programa ha permitido la implantacin de sistemas fotovoltaicos concebidos como inversin. En
egundo lugar, ha permitido la realizacin de sistemas de elevada eficiencia y calidad para que de ello
e obtenga la mayor produccin posible. Finalmente, estimula un puntual y eficiente mantenimiento po
parte de los usuarios.
. Impacto ambiental de la energa solar fotovoltaica
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a legislacin bsica estatal sobre evaluacin de impacto ambiental no
ontempla las instalaciones fotovoltaicas como supuestos sometidos a este
rocedimiento. No obstante, para saber si este trmite es necesario o no, ant
e proceder a la implantacin de la instalacin habr que comprobar en la
ormativa de la Comunidad Autnoma correspondiente si se tiene que realiza
valuacin de impacto.
l impacto medioambiental de las fuentes de energa renovables es reducidoobre todo en lo que concierne a las emisiones de contaminantes al aire y al
gua. Al disminuir la necesidad de obtencin de energa a travs de otras
entes ms contaminantes, contribuyen a la disminucin de las emisiones de
ases responsables del efecto invernadero y de la lluvia cida.
n lo que respecta a la energa solar fotovoltaica, se puede afirmar que, por s
aractersticas, es la fuente renovable ms respetuosa con el medio ambiente
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os sistemas fotovoltaicos no producen emisiones ni ruidos o vibraciones y s
mpacto visual es reducido gracias a que por su disposicin en mdulos, pued
daptarse a la morfologa de los lugares en los que se instalan. Adems,
roducen energa cerca de los lugares de consumo, evitando las prdidas qu
e producen en el transporte.
in embargo, el impacto ambiental de la energa fotovoltaica no puedeonsiderarse nulo. Algunos de los problemas y los tipos de impactos
mbientales que pueden influir de forma negativa en la percepcin de las
stalaciones fotovoltaicas por parte de la ciudadana son los siguientes:
la contaminacin que produce el proceso productivo de losomponentes,
la utilizacin del territorio,
el impacto visual,
el impacto sobre la flora y la fauna.
a contaminacin producida en la fabricacin de los componentes de los
anales fotovoltaicos y las emisiones de contaminantes que producen depen
e la tecnologa utilizada. Los sistemas fotovoltaicos ms utilizados son los
asados en el silicio (elemento extremadamente abundante en la tierra)
onocristalino, policristalino y amorfo.
l proceso de fabricacin por s mismo no implica una utilizacin apreciable d
ustancias peligrosas o contaminantes y hay que considerar tambin que, co
s actuales proporciones del mercado fotovoltaico, el silicio puede obtenerse
el reciclaje de los deshechos de la industria electrnica.
n algunos tipos de clulas se evidencian posibles riesgos en caso de incend
ebido a la formacin de gases txicos. Por este motivo, los paneles
tovoltaicos al final de su vida til tienen que ser debidamente reciclados.
a necesidad de territorio depende de la forma de utilizacin de la instalacin
tovoltaica: descentralizada o centralizada en grandes sistemas.
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n el primer caso, el territorio utilizado puede reducirse casi a cero porque los
aneles pueden ser instalados sobre terrenos ya ocupados, como tejados,
chadas y terrazas de los edificios existentes, cubiertas de aparcamientos o,
ormalmente, de reas de descanso, bordes de autopistas, etc. El potencial
ara la utilizacin descentralizada de los sistemas fotovoltaicos puede
onsiderarse, por lo tanto, bastante amplio.
n el caso de produccin fotovoltaica en sistemas centralizados, la necesidad
e energa est relacionada con varios factores, como la eficiencia de
onversin de los mdulos y las caractersticas de insolacin del lugar. En
ualquier caso, la utilizacin de sistemas centralizados requiere notables
xtensiones de territorio para poder ofrecer una produccin elctrica apreciab
n algunos casos, los sistemas fotovoltaicos pueden rechazarse por cuestionstticas. En general, el impacto visual depende sobre todo del tamao del
stema. El tamao no representa un problema en el caso de su utilizacin
escentralizada, ya que los sistemas pueden estar bien integrados sobre los
jados o en las fachadas de los edificios.
os sistemas fotovoltaicos de tamao medio o grande pueden, en cambio, te
n impacto visual no evitable, que depende sensiblemente del tipo de paisaje
de su valor).
os problemas que se han tratado hasta ahora se refieren a las superficies
eflectantes. El impacto visual est relacionado con la orientacin de estas
uperficies respecto a los posibles puntos de observacin y puede minimizars
espetando unas distancias oportunas respecto a los centros habitados, las
arreteras etc., o utilizando elementos como rboles o setos entre los paneles
s puntos de observacin, respetando, en todo caso, la exigencia de evitar
ombras indeseadas en el campo fotovoltaico.
ara la utilizacin descentralizada de los sistemas fotovoltaicos, el impacto
obre la fauna y la flora normalmente se considera prcticamente inexistente
ue consiste principalmente en la ocupacin de suelo y no causa ruido o
braciones. No es posible eliminar los efectos negativos producidos durante
se de realizacin de grandes sistemas, aunque stos son temporales y
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mitados.
n cuanto al robo de radiacin solar por parte de los paneles al mediombiente circundante que, en teora podra modificar el microclima local, es
ecesario recordar que aproximadamente slo el 10% de la energa solar
cidente por unidad de tiempo sobre la superficie del campo fotovoltaico es
ansformada y transferida a otro lugar en forma de energa elctrica, siendo e0% restante reflejada o transferida a travs de los mdulos.
s evidente que ni siquiera las tecnologas poco contaminantes, como la
tovoltaica, estn exentas de conllevar impactos al medio ambiente y
ncuentran dificultades de aceptacin por parte de la poblacin. Sin embargo
agnitud y la significacin de estos sistemas son claramente inferiores a los
tras tecnologas de produccin de energa tradicionales, aunque a veces
uedan provocar oposiciones difciles de superar.
on estas consideraciones, los siguientes pasos, es decir, la eleccin del lug
estudio del proyecto y los mecanismos de autorizacin, pueden tener mejo
esultados si se realiza una atenta evaluacin preventiva de los posibles
mpactos medioambientales provocados por los sistemas fotovoltaicos.
El Wp (Watt pico) es la unidad de medida de referencia de un mdulo fotovoltaico y expresa la poten
ctrica suministrable por el mdulo en condiciones standard de referencia (en estas condiciones se
nsidera una Radiacin solar = 1000 W/m2).
Informacin extrada de la pgina web de Greenpeace: www.greenpeace.es
AR
http://www.cecu.es/temas%20interes/medio%20ambiente/res&rue/htm/dossier/Indice.htm