¿Qué es la energía solar y cómo funciona?

En Nedgia te explicamos qué es la energía solar, los distintos tipos de paneles solares que existen, cómo funcionan y sus ventajas y desventajas.

La energía solar es una energía renovable nacida de la radiación electromagnética del Sol. Es una energía renovable porque se obtiene de una fuente natural e inagotable, en este caso el Sol. Las partículas de luz solar que llegan a la superficie terrestre, conocidas como fotones, nos proveen de la energía que aprovecha nuestro planeta. Es inagotable, lo que la convierte en uno de los recursos renovables más utilizados en la actualidad. Su impacto medioambiental es mínimo, puesto que no produce residuos ni emite gases de efecto invernadero. El único residuo que se genera es de forma indirecta, por el traslado de las placas y la construcción de las mismas.

Las células solares fotovoltaicas convierten la luz del sol directamente en electricidad por el llamado efecto fotoeléctrico, por el cual determinados materiales son capaces de absorber fotones (partículas lumínicas) y liberar electrones, generando una corriente eléctrica.

Tipos de energía solar más importantes

La energía solar puede ser transformada de diferentes formas siendo las más habituales la energía solar fotovoltaica, la energía solar térmica, la energía solar pasiva y la energía solar híbrida, en este último caso se combina con otras energías renovables.

Energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica se basa en el llamado efecto fotoeléctrico, por el cual determinados materiales son capaces de absorber fotones (partículas lumínicas) y liberar electrones, generando una corriente eléctrica.

Se utiliza un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, construido en silicio monocristalino, policristalino o amorfo, u otros materiales semiconductores de capa fina. Las de silicio monocristalino se obtienen a partir de un único cristal de silicio puro y alcanzan la máxima eficiencia. Las de silicio policristalino se elaboran en bloque a partir de varios cristales, por lo que resultan más baratas. Por último, las de silicio amorfo crean una red cristalina desordenada, lo que conlleva peores prestaciones pero también un precio menor.

Esta energía puede ser transportada hasta el consumidor final de dos formas diferentes:

• Central fotovoltaica: la energía producida por los paneles se vierte a la red eléctrica.
• Generador con autoconsumo: parte de la electricidad generada es consumida por el propio productor (en una vivienda, por ejemplo) y el resto se vierte a la red. El productor toma de la red la energía necesaria para cubrir su demanda cuando la unidad no le suministra la suficiente.

Energía solar térmica

Aquí haremos uso de la energía de la luz del sol para generar calor. Es aplicable tanto a nivel doméstico como industrial. Este tipo de energía renovable requiere de una instalación formada por colectores solares en el tejado de la vivienda o en grandes extensiones de terreno en una central térmica solar. Gracias a estos colectores se transforma la energía térmica en energía mecánica generando de esta forma electricidad. Los colectores concentran la radiación solar para calentar un líquido llamado glicol que se traslada a través de su circuito primario. El calor acumulado se transfiere gracias a un intercambiador al circuito secundario donde se encuentra el agua que hay en el depósito. El agua se calienta y queda lista para ser utilizada.

Debido a su funcionamiento, la energía solar térmica se ha venido usando fundamentalmente para la generación de agua caliente sanitaria pero también utilizarse como método de calefacción. En procesos industriales, las aplicaciones de la energía solar térmica pasan fundamentalmente por el precalentamiento de agua para sistemas de lavado de automóviles, pabellones deportivos, climatización de piscinas, etc… mediante un aparato llamado termosifón que requiere de un mantenimiento continuado para seguir siendo utilizado.

Energía solar híbrida con gas

Esta se ha convertido en una alternativa ideal para muchos usuarios de energía solar o a gas: la combinación de ambas tecnologías. En muchos casos, la instalación fotovoltaica tiene que ser combinada con calderas de gas debido a que las necesidades de la instalación no son suficientes para beneficiarse de las ventajas de la energía solar. En este sentido, es muy habitual que se instale una caldera a condensación de gas combinada con una instalación de paneles fotovoltaicos que sirvan al resto de las necesidades de la vivienda que no se vean cubiertas por la caldera.

Ventajas y desventajas de instalar placas solares

Las ventajas de instalar placas solares son numerosas, pero podemos destacar las siguientes:

1. Ahorraremos energía: Frente a una inversión inicial importante el ahorro energético es inmediato. La consecuencia directa será que tu factura de la luz será más barata. Además, por un mecanismo denominado “compensación de excedentes” al entregar la energía sobrante de tu instalación recibirás un descuento en la factura.
2. No contaminaremos: Las placas solares no contaminan. No estaremos generando emisiones de gases de efecto invernadero ni aumentando la huella de carbono.
3. Alta disponibilidad: El sol podemos encontrarlo en todos los lugares del mundo.
4. No generaremos ruido: Frente a los generadores de energía eléctrica convencional, los paneles solares no generan ningún tipo de ruido. Esto aumenta tu bienestar.

Entre las desventajas encontramos:

1. Tendremos que afrontar una gran inversión inicial: Una instalación fotovoltaica requiere de una inversión inicial elevada, teniendo que estar muy bien asesorado debido a las diferencias de costes entre los diferentes tipos de instalaciones.
2. Desconocemos la durabilidad de los paneles solares al no haber experimentado previamente con esta tecnología y no conocer la duración de una instalación.
3. Dependencia del clima: Estaremos permanentemente pendientes del clima, no es solamente una cuestión de vivir en zonas más o menos soleadas a lo largo del año.
4. Contaremos con una potencia limitada: Las placas solares tienen una potencia limitada, haciendo del uso de la energía fotovoltaica insuficiente para satisfacer las necesidades de la vivienda. Esto hará que en los picos de potencia, cuando la instalación de la vivienda o la empresa más demandan, no pueda ser aportada por la limitada potencia de las placas solares, no reduciendo el consumo y teniendo que acudir a fuentes alternativas.