¿Qué es la energía solar y cómo funcionan los paneles solares?

¿Qué es la energía solar?

En pocas palabras, la energía solar es la fuente de energía más abundante de la Tierra. En un momento dado, la Tierra recibe alrededor de 173.000 teravatios de energía solar, más de 10.000 veces las necesidades energéticas totales del mundo.

Al capturar la energía del sol y convertirla en electricidad para su hogar o negocio, la energía solar es una solución clave para combatir la crisis climática actual y reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.

¿Cómo funciona la energía solar?

Nuestro Sol es un reactor nuclear natural. Libera diminutos paquetes de energía llamados fotones, que recorren los 150 millones de kilómetros que separan al Sol de la Tierra en unos 8,5 minutos. Cada hora, impactan en nuestro planeta suficientes fotones como para generar energía solar suficiente para satisfacer, en teoría, las necesidades energéticas mundiales durante un año entero.

En 2017, la Agencia Internacional de Energía demostró que la energía solar se había convertido en la fuente de energía de más rápido crecimiento en el mundo, lo que marcaba la primera vez que el crecimiento de la energía solar había superado al de todos los demás combustibles. Desde entonces, la energía solar ha seguido creciendo y batiendo récords en todo el mundo.

¿Cómo afecta el clima a la energía solar?

Las condiciones climáticas pueden afectar la cantidad de electricidad que produce un sistema solar, pero no exactamente de la forma que se podría pensar.

Las condiciones perfectas para producir energía solar incluyen, por supuesto, un día claro y soleado. Pero, como ocurre con la mayoría de los aparatos electrónicos, los paneles solares son más eficientes en climas fríos que en climas cálidos. Esto permite que el panel produzca más electricidad en la misma cantidad de tiempo. A medida que aumenta la temperatura, el panel genera menos voltaje y produce menos electricidad.

Pero, aunque los paneles solares son más eficientes en climas fríos, no necesariamente producen más electricidad en invierno que en verano. El clima más soleado suele darse en los meses más cálidos del verano. Además de que hay menos nubes, el sol suele brillar durante más tiempo del día. Por lo tanto, aunque sus paneles puedan ser menos eficientes en climas cálidos, es probable que sigan produciendo más electricidad en verano que en invierno.

¿Hay lugares que reciben más energía solar que otros?

Obviamente, algunos lugares reciben más sol que otros. Por lo tanto, la verdadera pregunta es: si el clima puede afectar la producción de energía solar, ¿algunos lugares son mejores candidatos para la energía solar que otros? La respuesta corta es sí, pero no necesariamente debido al clima.

Tomemos como ejemplo las nubes. Cualquiera que haya sufrido quemaduras solares en un día nublado sabe que la radiación solar penetra a través de las nubes. Por esa misma razón, los paneles solares pueden seguir produciendo electricidad en días nublados. Pero, dependiendo de la cobertura de nubes y de la calidad de los paneles solares, la eficiencia de producción de electricidad de los paneles solares suele caer entre un 10 y un 25 por ciento o más en comparación con un día soleado.

En otras palabras, la energía solar todavía puede funcionar bien en lugares típicamente nublados y fríos. 

No importa dónde vivas, la energía solar puede ser una excelente inversión y una excelente manera de ayudar a combatir el cambio climático. La cantidad que ahorrarás y la rapidez con la que verás el retorno de tu inversión en un estado en particular depende de muchos factores, como el costo de la electricidad, los incentivos solares disponibles, la medición neta y la calidad de tus paneles solares.

¿Cómo funcionan los paneles solares?

Cuando los fotones chocan contra una célula solar, desprenden electrones de sus átomos. Si se conectan conductores a los lados positivo y negativo de una célula, se forma un circuito eléctrico. Cuando los electrones fluyen a través de dicho circuito, generan electricidad. Varias células forman un panel solar y se pueden conectar varios paneles (módulos) para formar un conjunto solar. Cuantos más paneles se puedan instalar, más energía se puede esperar generar.

¿De qué están hechos los paneles solares?

Los paneles solares fotovoltaicos (PV) están compuestos por muchas células solares. Las células solares están hechas de silicio, como los semiconductores. Están construidas con una capa positiva y una capa negativa, que juntas crean un campo eléctrico, como en una batería.

¿Cómo generan electricidad los paneles solares?

Los paneles solares fotovoltaicos generan electricidad de corriente continua (CC). Con la electricidad de CC, los electrones fluyen en una dirección alrededor de un circuito. Este ejemplo muestra una batería que alimenta una bombilla. Los electrones se mueven desde el lado negativo de la batería, a través de la lámpara, y regresan al lado positivo de la batería.

En la electricidad de corriente alterna (CA), los electrones se empujan y se tiran, invirtiendo periódicamente su dirección, de forma muy similar al cilindro del motor de un automóvil. Los generadores crean electricidad de CA cuando se hace girar una bobina de alambre junto a un imán. Muchas fuentes de energía diferentes pueden "hacer girar la manivela" de este generador, como el gas o el combustible diésel, la hidroelectricidad, la energía nuclear, el carbón, la eólica o la solar.

Se eligió la electricidad de corriente alterna para la red eléctrica de EE. UU., principalmente porque es menos costosa de transmitir a largas distancias. Sin embargo, los paneles solares generan electricidad de corriente continua. ¿Cómo introducimos electricidad de corriente continua en la red de corriente alterna? Utilizamos un inversor.

¿Qué hace un inversor solar?

Un inversor solar toma la electricidad de CC del panel solar y la utiliza para crear electricidad de CA. Los inversores son como el cerebro del sistema. Además de convertir la energía de CC en CA, también brindan protección contra fallas a tierra y estadísticas del sistema, incluido el voltaje y la corriente en circuitos de CA y CC, producción de energía y seguimiento del punto de máxima potencia.

Los inversores centrales han dominado la industria solar desde el principio. La introducción de microinversores es uno de los mayores cambios tecnológicos en la industria fotovoltaica. Los microinversores optimizan cada panel solar individual, no todo el sistema solar, como hacen los inversores centrales.

Esto permite que cada panel solar funcione a su máximo potencial. Cuando se utiliza un inversor central, si hay un problema en un panel solar (quizás esté a la sombra o se haya ensuciado), puede reducir el rendimiento de todo el conjunto solar. Los microinversores, como los del sistema solar doméstico Equinox de SunPower, hacen que esto no sea un problema. Si un panel solar tiene un problema, el resto del conjunto solar sigue funcionando de manera eficiente.

¿Cómo funciona un sistema de paneles solares?

A continuación, se muestra un ejemplo de cómo funciona una instalación de energía solar en el hogar. Primero, la luz del sol llega a un panel solar en el techo. Los paneles convierten la energía en corriente continua, que fluye hacia un inversor. El inversor convierte la electricidad de corriente continua a corriente alterna, que luego puede utilizar para alimentar su hogar. Es un proceso simple y limpio, y cada vez es más eficiente y asequible.

Si desea ver cuánto puede ahorrar su hogar o negocio, comuníquese con nosotros para obtener una solución de sistema de energía solar personalizada.