Instalaciones Solares Fotovoltaicas

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INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS http://delicious.com/sisss99/solares http://www.youtube.com/view_play_list? p=10A8AB634250571F Rebeca Salinas Tapia - Febrero 2010 Estructuras y Tecnologías de la Información en Centros Educativos

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INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS

http://delicious.com/sisss99/solareshttp://www.youtube.com/view_play_list?p=10A8AB634250571F

Rebeca Salinas Tapia - Febrero 2010 Estructuras y Tecnologías de la Información en Centros Educativos

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DEFINICIÓN

La energía solar fotovoltaica consiste en la conversión directa de la luz solar en electricidad. Esta transformación es un fenómeno físico conocido como efecto fotovoltaico. Se consigue mediante un dispositivo electrónico denominado «célula solar»; estas células se conectan entre sí y se agrupan en módulos.

Elevada calidad energética, pequeño o nulo impacto ecológico y es inagotable a escala humana

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-  No consumen combustibles.-    Son módulos, lo que permite aumentar la potencia instalada sin interrumpir el funcionamiento de los generadores.-    La vida útil es superior a dos años.- Resisten condiciones externas con vientos, granizos, temperaturas y humedad.-    Son totalmente silenciosos.-    No contaminan el medio ambiente.

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TIPOS

Fundamentalmente se distinguen dos tipos de aplicaciones de energía solar fotovoltaica: sistemas conectados a la red y sistemas autónomos o aislados.Sistemas conectados a la redSu finalidad es la de conectar a la red general una instalación fotovoltaica y vender toda la energía producida a la compañía eléctrica. En estas instalaciones, la energía eléctrica generada por los módulos es transformada en corriente alterna mediante un equipo denominado inversor y vertida a la red eléctrica de distribución en el punto de conexión (normalmente en la acometida).Sistemas autónomos o aisladosSu finalidad es la de garantizar un abastecimiento de electricidad autónomo de viviendas o edificios aislados. Es por tanto, un sistema independiente de la red eléctrica.Estas instalaciones no tienen ninguna limitación técnica en cuanto a la potencia eléctrica que puede producir; solamente motivos de economía y rentabilidad establecen una acotación al número de módulos y acumuladores a instalar.

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HISTORIA• El efecto fotovoltaico fue descubierto por el francés

Alexandre Edmond Bequerel en 1838. Bequerel estaba experimentando con una pila electrolítica con electrodos de platino cuando comprobó que la corriente subía en uno de los electrodos cuando este se exponía al sol.

• El siguiente paso se dió en 1873 cuando el ingeniero eléctrico inglés Willoughby Smith descubre el efecto fotovoltaico en sólidos, en este caso sobre el Selenio.

• Pocos años más tarde, en 1877, El inglés William Grylls Adams profesor de Filosofía Natural en la King College de Londres, junto con su alumno Richard Evans Day, crearon la primera célula fotovoltaica de selenio.

• La posibilidad de una aplicación práctica del fenómeno no llegó hasta 1953 cuando Gerald Pearson de Bell Laboratories, mientras experimentaba con las aplicaciones en la electrónica del silicio, fabricó casi accidentalmente una célula fotovoltaica basada en este material que resultaba mucho más eficiente que cualquiera hecha de selenio. A partir de este descubrimiento, otros dos científicos también de Bell, Daryl Chaplin y Calvin Fuller perfeccionaron este invento y produjeron células solares de silicio capaces de proporcionar suficiente energía eléctrica como para que pudiesen obtener aplicaciones prácticas de ellas. De esta manera empezaba la carrera de las placas fotovoltaicas como proveedoras de energía.

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HISTORIA (cont.)• El mayor impulso vino tanto de la mano de la industria aeroespacial, con el uso de paneles solares para

proporcionar energía a los satélites espaciales, como de la crisis del petróleo en los años 70, cuando se hacía necesario buscar fuentes alternativas para la producción de energía.

• Así, en 1955, se le asigna a la industria en EEUU el encargo producción de paneles fotovoltaicos para aplicaciones espaciales. Esto significó sin duda un importantísimo impulso que permitió un crucial desarrollo tecnológico del sector. Como ejemplo cabe citar que la empresa Hoffman Electrónic ofreció, en 1955, células de 14 mW con un rendimiento del 3% a un costo de 1500$/W. Dos años después esta misma empresa desarrolla células solares ya con un rendimiento del 8%.

• El 17 de Marzo de 1958, finalmente, se lanza el Vanguard I, el primer satélite alimentado con paneles solares fotovoltaicos.

• A principios de los años 70 el Dr. Elliot Berman con la ayuda financiera de EXXON consiguió crear una célula solar mucho más barata que reducia el coste por vatio de 100 $ a 20$. Para ello empleo un silicio con un grado de pureza menor y unos materiales encapsulantes más baratos. Esto hizo posible que el empleo de paneles fotovoltaicos empezara a ser económicamente viable en instalaciones aisladas de la red eléctrica. Empezó a resultar más barato instalar celulas solares que trazar toda una línea de cableado o que realizar un mantenimiento periódico que cambiase las baterías gastadas por otras cargadas.

• A partir de los años 80 aparecen las primeras casas con electrificación fotovoltaica en los países desarrollados.

• En la década de los 90 y en los primeros años del S XXI las células fotovoltaicas han experimentado un continuo descenso en su coste junto con una ligera mejora de su eficiencia. Estos factores unidos al apoyo por parte de algunos gobiernos hacia esta tecnología ha provocado un espectacular impulso de la electricidad solar en los últimos años.

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VIDA ÚTILLa duración de este tipo de instalaciones viene condicionada por la vida útil de sus componentes, fundamentalmente del generador ó módulo fotovoltaico, así como del mantenimiento realizado y es muy amplia. Estudios preliminares hablaban de unos 30 años, pero con los nuevos materiales y el análisis histórico de las instalaciones existentes, los expertos determinan que pueden estar por encima de los 40 años.Los propios fabricantes de paneles solares garantizan que durante 20-25 años, se obtendrán potencias superiores al 80% de la potencia especificada en el momento de la compra.

La energía solar fotovoltaica permite un gran número de aplicaciones, ya que puede suministrar energía a emplazamientos aislados de la red (viviendas aisladas, faros, intalaciones de bombeo, repetidores de telecomunicaciones, etc.), o mediante instalaciones conectadas a la red eléctrica, que pueden ser de pequeño tamaño (instalación en vivienda individual) o huertos solares de gran tamaño.

APLICACIONES

-   Electrificación de viviendas: iluminación de televisores, telefonía, bombeo de agua y comunicaciones.

-       Electrificación de alumbrados.

-       Balizamiento y actualización.

-       Alumbrado exterior autónomo.

-       Casas rodantes.

-       Náutica.

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Contribución a la reducción de impactos• Reducción de emisiones de CO2: MUY ALTA

• Reducción de emisiones de SO2: MUY ALTA

• Reducción de emisiones de NOx: MEDIA

• Reducción del consumo de combustibles fósiles: MEDIA

El impacto ambiental de la energía que se produce es prácticamente nulo, puesto que no contamina, no emite ruido, y si el panel fotovoltaico se encuentra integrado en la edificación el impacto ambiental es inexistente. Además, la tecnología fotovoltaica está basada en el silicio, el segundo elemento más común de la superficie terrestre. Y, por supuesto, en los módulos fotovoltaicos el silicio no es tóxico.

En aquellas instalaciones en las que sea preciso acumular la energía producida se necesitarán baterías, las cuales duran de 10 – 12 años, pasados los cuales será necesario reciclarlas si no queremos contaminar el medio ambiente. Sin embargo en aquellos lugares en donde la instalación se encuentra conectada a la red eléctrica no existirán estos problemas derivados y se tratará de una energía limpia, no contaminante, acorde con el entorno, inagotable y que favorece la no dependencia energética de terceros.

IMPACTO MEDIO AMBIENTAL

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TIPOS DE INSTALACIONESInstalaciones fijasEn este tipo de instalaciones los módulos fotovoltaicos se instalan sobre una estructura anclada a la superficie que va a servir de soporte de sujeción. Dicha estructura forma un ángulo de entre 30 y 35º para conseguir la inclinación óptima que permita recoger la máxima radiación solar posible.

Instalaciones con seguidorEn las instalaciones con seguidor solar, los módulos se montan sobre un eje móvil que permite una orientación automática y continua hacia el sol, manteniendo en todo momento el mejor ángulo de incidencia.

Tejados de pabellones industriales, viviendas, centros culturales, deportivos, educativos y sociales. Los sistemas que se instalan son equipos modulares que permiten aprovechar la superficie de la cubierta existente. El peso de los paneles no supone normalmente una sobrecarga para la mayoría de los tejados. O mediante tejas fotovoltaicas.

Colocadas sobre el suelo, como pueden ser zonas rurales con conexión eléctrica próxima, aparcamientos, espacios comerciales, áreas deportivas, zonas recreativas, etc.

Fachadas, carpinterías, muro cortina, petos y antepechos transparentes, translúcidos u opacos.

POSIBLES UBICACIONES

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LEGISLACIÓN• Real Decreto 1578/2008, de 29 de septiembre

• Real Decreto 661/2007 por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial.

• Real Decreto 809/2006, de 30 de juniopor el que se revisa la tarifa eléctrica a partir del 1 de julio de 2006.

• Real Decreto 7/2006, de 23 de juniopor el que se adoptan medidas urgentes en el sector energético.

• Real Decreto 1556/2005, de 23 de diciembrepor el que se establece la tarifa eléctrica para 2006.

• Resolución de 31 de mayo de 2001, de la Dirección General de Política Energética y Minas (BOE 21/06/01), por el que se regula el modelo de contrato tipo y modelo de factura para instalaciones solares fotovoltaicas.

• Real Decreto 1955/2000 de 1 de diciembrepor el que se regula los procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica en general.

• Real Decreto 1663/2000, de 30 de septiembre por el que establece las condiciones técnicas y administrativas para la conexión de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensión.

• Ley del sector eléctrico 54/1997, de 27 de noviembre por el que se liberaliza el mercado eléctrico.

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Plan de Energías Renovables 2005-2010

El actualmente en vigor Plan de Energías Renovables 2005-2010, fue aprobado por Consejo de Ministros el 26 de agosto de 2005.

Evolución de la energía Solar Fotovoltaica en los últimos años (2005 – 2008):

(Fuente: APPA* 2009) (*Asociación de Productores de energías renovables)

• El Sector de la energía Solar Fotovoltaica aportó en 2008 más de 1.216,5 millones de € al PIB de España, convirtiéndose en la segunda tecnología de generación según este criterio.

• El crecimiento de la potencia instalada respecto a esta tecnología ha sido exponencial en el último año (2008), pasando de 687 MW en 2007 a 3.065 MW en 2008, lo que supone un aumento de casi 5 veces, habiéndose realizado un esfuerzo inversor considerable.

• El crecimiento de la potencia instalada de energía solar fotovoltaica en 2008 ha supuesto que se superasen los objetivos establecidos en el PER, siendo la única tecnología renovable que lo ha conseguido.

• Los Reales Decretos 436/04 y 661/07 introdujeron un modelo retributivo que incentivó que en 2008 se incrementara la potencia fotovoltaica en 2.378 MW y, como consecuencia, se definiera un nuevo marco a través del Real Decreto 1578/08 que establece un registro y un cupo anual de 500 MW. El nuevo marco regulatorio definido en el Real Decreto 1578/08, supondrá en 2009 un freno considerable a las inversiones y al desarrollo del sector.

• De cara al futuro, y para alcanzar la plena competitividad del sector fotovoltaico, se necesita continuar con objetivos adecuados a través de una política de precios que dé certidumbre al sector y que, en paralelo, contribuya a desarrollar nuestra tecnología y una industria nacional.