El sol nos provee a diario con más del doble de la energía que requerimos todos los Seres Humanos en ese mismo periodo de tiempo, esto quiere decir que cada año llega a la Tierra más energía que toda la que se ha producido a partir de combustibles fósiles a lo lago de la historia de la Humanidad.
La mayor parte de esa energía es absorbida por las nubes, los océanos y las grandes masas de tierra, con un altísimo porcentaje de ella yendo a parar a lugares deshabitados donde no hay quien pueda sacarle mayor provecho del que obtiene la madre naturaleza.
No obstante, vale la pena mencionar que aunque el Ser Humano ha estado siempre consciente de su relación con el sol, no fue sino en épocas relativamente recientes que se hizo posible el aprovechamiento sistemático de la luz, el calor y la radiación proveniente del astro rey mediante una amplia variedad de tecnologías que está evolucionando constantemente en busca de mayor eficacia, eficiencia y efectividad como es el caso de los sistemas de energía fotovoltaica y los de energía solar térmica en combinación con los más novedosos adelantos de la arquitectura bioclimática y hasta la fotosíntesis artificial.
En este orden de ideas, la organización internacional Greenpeace ha presentado ante diversas instituciones competentes como las Naciones Unidas, un informe de acuerdo con el cual -en teoría- se podría llegar a satisfacer la demanda total de energía actualmente consumida a nivel global (que equivale a unos 18 TW) si tan solo se instalaran sendas centrales de energía solar en las 8 zonas más soleadas del planeta pues ya existe la tecnología para que el sol provea energía a dos tercios de la población mundial en el 2030, esto da cuenta del interés que a causa del calentamiento global se ha despertado en torno a las energías limpias y particularmente respecto a los dispositivos que aprovechan la energía del sol.
Afortunadamente, los costes de producción y los precios de adquisición de estos equipos han descendido en la misma medida en que se ha incrementado su eficiencia de generación, almacenamiento y transmisión, de modo que la energía solar esta hoy por hoy al alcance de nuestros hogares y es por eso que en Instalación Energía Solar quisimos poner a tu disposición toda la información necesaria para que no te quedes atrás.
Tipos de instalaciones existentes
Los diferentes sistemas de aprovechamiento de la energía solar pueden funcionar de manera pasiva (cuando no emplean dispositivos electrónicos o mecánicos para transformar la energía), activa (cuando transforman la energía electromagnética proveniente del sol en otro tipo de energía) e hibrida (cuando combinan las anteriores entre sí o alguna de ellas con otra de tipo tradicional), entre los primeros figura el tendedero donde colgamos la ropa para secarla al sol, los ladrillos refractarios presentes en algunos muros de ciertas edificaciones para proporcionar calor a los espacios habitables de su interior, y los tanques de calentamiento de agua por efecto de un termosifón; en tanto que entre los segundos figuran los ya mencionados sistemas de energía fotoeléctrica y solar térmica.
Sin embargo, tal y como ya señalábamos en el párrafo anterior los modos más comunes de instalación se basan en energía fotovoltaica y solar térmica, las cuales se detallan a continuación:
- Energía fotovoltaica: Es la generada por dispositivos semiconductores denominados celdas fotovoltaicas o fotoeléctricas, también llamadas fotoceldas. Se trata de equipos relativamente complejos con forma de panel que se colocan a la intemperie para que reciban directamente la radiación solar y produzcan una diferencia de potencial gracias a la reagrupación molecular de algunas impurezas en el material fotosensible (silicio) que se encuentra en su interior. Esta carga luego pasa a través de conductores comunes a un condensador que uniforma su intensidad para que luego un ordenador controle la alimentación de determinados dispositivos o el almacenaje en baterías conectadas a un transformador o inversor para alimentar otros aparatos o tributar el excedente a la red eléctrica.
En consecuencia, este tipo de instalación se compone de paneles solares, condensadores, transformadores o inversores, seguidores solares (característicos de los sistemas más sofisticados), cableado, plantas de concentración o acumuladores que antes solían ser de ciclo profundo con núcleo de plomo como las de los vehículos de uso pesado aunque ahora las hay hidratadas de níquel – cadmio y hasta de ion – litio, todo ello controlado por un controlador lógico programable (PLC) o un ordenador dependiendo del tamaño y propósito de la Instalación Energía Solar.
- Energía solar térmica: También conocida como termo-solar es la captada por dispositivos denominados colectores termo-solares que capturan la radiación solar y la transmiten en forma de calor para cocinar alimentos, calentar el agua de uso doméstico, calefaccionar, climatizar, refrigerar (mediante dispositivos de absorción), electrificar o transformarlo en energía mecánica para el funcionamiento de diversas máquinas. Los componentes de este tipo de instalación suelen ser captadores de placa plana o de tubos (de vacío o con tubos de calor), el circuito primario (abierto cuando el agua a ser usada circula por dentro de él para calentarse directamente, o cerrado cuando el calor calienta un fluido y este luego calienta el agua a ser usada), un intercambiador de calor (serpentín de tubo de cobre en el extremo del circuito primario), un acumulador (contenedor donde entra el agua y se encuentra con el serpentín) el circuito secundario (que va directamente al consumo en duchas, lavabos, suelos radiantes, etc.), una bomba (en los diseños de circulación forzada), el vaso de expansión (absorbe el fluido caloportador dilatado que sale de los conductos del captador manteniendo la presión para evitar derrames), tuberías que antes eran de cobre y ahora son de 3 capas (plástico-aluminio-plástico o PEX-AL-PEX) y finalmente un panel de control.
En este tipo de sistema los colectores pueden ser de baja temperatura cuyo calentamiento no excede de los 100 ºC (comúnmente utilizados para calentar agua sanitaria y deshidratar alimentos), de temperatura media cuyo calor no excede de los 300 ºC (típicamente utilizados para cocinar, destilar bebidas, secar maderas o preparar carnes secas), y de alta temperatura cuyo calor va de os 500 a los 2000 ºC (como los empleados para generar electricidad o alimentar motores térmicos).
Como ya se ha advertido antes, existen también instalaciones hibridas en las que se combina energía fotovoltaica con solar térmica o alguna de ellas con otras tecnologías convencionales, tal es el caso de las termo-solares cuyo acumulador contiene una resistencia eléctrica de apoyo, la cual se calienta con energía fotovoltaica o por gas natural cuando el sistema no logra alcanzar la temperatura ideal de unos 40 ºC. Se trata de un tipo de instalación prohibida en España por el Código Técnico de la Edificación (CTE) ante el riesgo de que dicha resistencia sobrecaliente el panel de control integrado.
Trámites necesarios
En España, la energía fotoeléctrica que ya estaba contemplada en el Plan de Energías Renovables 2011-2020, está ahora regulada desde abril de 2019 mediante el Real Decreto 244/2019 que contempla tanto las instalaciones individuales como colectivas e igualmente el autoconsumo, si bien no se pronuncia respecto a los planes de balance neto y demás detalles de instalación y acoplamiento a la red eléctrica que en todo caso quedan regulados por la legislación de cada ayuntamiento o comunidad, así como por las normas del CTE que por ejemplo exige que el agua sanitaria se caliente mediante energía solar, y del Reglamento de las Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) en las situaciones donde resulte aplicable.
Ahora bien, si la potencia de su instalación está entre los 15 y los 100 kilovatios, podrimos solicitar un permiso para tributar nuestro excedente a la red eléctrica a cambio de una compensación simplificada o bien venderlo a una comercializadora privada.
Ventajas y desventajas
Todas las energías limpias ofrecen ventajas de cara al calentamiento global, así como también en relación al manejo inteligente de los recursos económicos y a la disminución de nuestra dependencia de otras fuentes de energía. No obstante, cada una de ellas también tiene desventajas que vale la pena analizar, por eso en nuestra empresa decidimos poner a tu disposición esta comparativa:
- La energía fotovoltaica depende de la intensidad de la radiación solar, en cambio la energía termo-solar es más eficiente y podría continuar funcionando bajo cielos nublados o aun de noche.
- Los componentes de la celda fotoeléctrica se pueden obtener a partir de materiales desechados por la industria de artefactos electrónicos y en particular la de los semiconductores, además de que son reciclables hasta en un 95%, mientras que no todos los componentes de un sistema de energía termo-solar son así de reciclables.
- Cuando los paneles solares se colocan sobre el tejado pero ligeramente separados de este, el viento produce un efecto aislante que climatiza durante el día y da calor en la noche.
- Ambos pueden tributar energía excedente a la red eléctrica, si bien los sistemas térmicos solares generan electricidad de una manera mucho más eficiente si se lo compara al rendimiento d su contraparte fotovoltaica,
- Hoy en día, los paneles solares son tan baratos que en muchas ocasiones los costes de instalación superan el precio de los equipos. En tal virtud, la inversión realizada podrá amortizarse en un lapso de 3 a 5 años en vez de los 6 años que en promedio deben transcurrir antes de recuperar la inversión realizada para instalar un sistema de energía solar térmica.
- Ambos sistemas captan la energía solar mediante dispositivos en los que el vidrio u otro material traslucido juega un papel fundamental, lo cual los hace susceptibles a que se vea reducido su rendimiento en presencia de polvo o de sucio, en la misma medida en que corren el riesgo de sufrir averías catastróficas si algún objeto rompe inadvertidamente su superficie.
Cuánto cuesta
Los costes de producción y los precios de venta de la energía fotovoltaica ha estado descendiendo durante los últimos 30 años y es por ello que a pesar de que la inversión inicial puede ser costosa, el coste medio de generación de energía eléctrica a partir de células fotovoltaicas son más rentables que los de la energía convencional en la mayor parte de Europa. En efecto, a medida que pasa el tiempo las tecnologías de generación de energías limpias son más baratas mientras las basadas en el consumo de combustibles fósiles tornan más costosas.
Por todos estos factores, resulta muy difícil dar referencias acerca del costo que puede llegar a tener un sistema de energía fotoeléctrica para el autoconsumo, pues ello va a depender de las condiciones de emplazamiento, los hábitos de consumo y la proyección de estos hacia los próximos años, y las particulares condiciones o características de su proyecto, y las exigencias de la normativa en cada localidad. Aun así, vale acentuar que en España los precios oscilan entre 300 y 400€ por metro cuadrado y aunque los sistemas termo-solares puedan ser un poco más costosos, ambos podrían gozar de subvenciones e incentivos fiscales, de suerte que los costes se pueden amortizar en un lapso que va de los 3 a los 5 años.
Futuro en España
En la actualidad, España se está esforzando por volver a convertirse en referente europeo en lo que a autoconsumo de energía fotovoltaica se refiere y es por ello que diversos ayuntamientos ofrecen subvenciones y exenciones u otros incentivos de carácter fiscal.
Entretanto, diversas organizaciones están trabajando para desarrollar protocolos que mejoren la eficiencia de las centrales de energía termo-solar mientras otras lideran la investigación sobre nuevo materiales que permitan potenciar la generación, el almacenamiento y la transmisión de la energía producida, siendo digno de destacar el avance en las celdas fotovoltaicas con base en filamentos orgánicos muy similares a los de las bombillas de OLED.
En Instalación Energía Solar estamos preparados para la llegada de estas nuevas tecnologías, así es que si deseas instalar un sistema de energía solar y aun tienes alguna pregunta, no dudes en ponerte en contacto con nuestro panel de expertos y con gusto te ayudaremos a elaborar el presupuesto que mejor se adapte a tus necesidades.