Los paneles solares son una de las opciones de energía alternativa más usadas en el mundo. Entre sus principales ventajas están el ser una energía limpia y renovable. Esto quiere decir que no contaminan el medio ambiente ni se agotarán a lo largo del tiempo. Esto la diferencia de otros modos de producir energía, como los combustibles fósiles. En esta nota, te contaremos más sobre qué es la energía solar y cómo funcionan los paneles que la producen.

¿Qué es la energía solar?

En pocas palabras, la energía solar es la fuente de energía más abundante en la Tierra. Alrededor de 173 000 teravatios de energía solar golpean la Tierra en un momento dado, más de 10 000 veces las necesidades energéticas totales del mundo.

Capturar la energía del sol con un sistema solar comercial o doméstico que genere electricidad limpia 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 pequeños paquetes de energía llamados fotones, que viajan desde el sol hasta la Tierra en aproximadamente 8,5 minutos. Cada hora, suficientes fotones impactan en nuestro planeta para generar suficiente energía solar para satisfacer teóricamente las necesidades energéticas globales durante todo un año.

Actualmente, la energía fotovoltaica representa solo cinco décimas del uno por ciento de la energía consumida en el mundo. Pero la tecnología solar está mejorando y el costo de la energía solar está disminuyendo rápidamente, por lo que nuestra capacidad para aprovechar la abundancia de energía del sol va en aumento.

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, marcando la primera vez que el crecimiento de la energía solar superaba 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 manera que podría pensar.

Las condiciones perfectas para producir energía solar incluyen, por supuesto, un día claro y soleado. Pero como la mayoría de los productos 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 a menudo ocurre en los meses más cálidos del verano. Además de menos nubes, el sol suele salir durante la mayor parte del día. Entonces, aunque sus paneles pueden ser menos eficientes en climas cálidos, es probable que produzcan más electricidad en verano que en invierno.

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¿Como funcionan los paneles solares?

Cuando los fotones golpean una celda solar, liberan electrones de sus átomos. Si se unen conductores a los lados positivo y negativo de una celda, se forma un circuito eléctrico. Cuando los electrones fluyen a través de dicho circuito, generan electricidad. Múltiples celdas forman un panel solar, y múltiples paneles (módulos) pueden conectarse entre sí para formar una matriz solar. Cuantos más paneles pueda implementar, más energía puede esperar generar.

¿De qué están hechos los paneles solares?

Los paneles solares fotovoltaicos (PV) están formados por muchas células solares. Las células solares están hechas de silicio, como los semiconductores. Están construidos 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.

Con la electricidad AC (corriente alterna), los electrones son empujados y atraídos, invirtiendo periódicamente la dirección, como el cilindro del motor de un automóvil. Los generadores crean electricidad CA cuando una bobina de alambre se hace girar al lado de un imán. Muchas fuentes de energía diferentes pueden “girar el mango” de este generador, como gas o combustible diesel, hidroelectricidad, nuclear, carbón, eólica o solar.

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¿Qué hace un inversor solar?

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

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

Esto permite que cada panel solar funcione al máximo potencial. Cuando se usa un inversor central, tener un problema con un panel solar (tal vez esté a la sombra o se haya ensuciado) puede reducir el rendimiento de todo el conjunto solar. Si un panel solar tiene un problema, el resto de la matriz solar aún funciona de manera eficiente.

¿Cómo funciona un sistema de paneles solares?

Aquí tienes un ejemplo de cómo funciona una instalación de energía solar doméstica. Primero, la luz del sol golpea 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 CC a CA, que luego puede usar para alimentar su hogar. Es maravillosamente simple y limpio, y cada vez es más eficiente y asequible.

Sin embargo, ¿qué sucede si no está en casa para usar la electricidad que generan sus paneles solares todos los días soleados? ¿Y qué sucede por la noche cuando su sistema solar no genera energía en tiempo real? No se preocupe, aún puede beneficiarse a través de un sistema llamado “medición neta”.

Sistema fotovoltaico, el eje de los paneles solares

Un sistema fotovoltaico típico conectado a la red, durante las horas pico del día, con frecuencia produce más energía de la que necesita un cliente, por lo que el exceso de energía se devuelve a la red para su uso en otros lugares. El cliente que es elegible para la medición neta puede recibir créditos por el exceso de energía producida y puede usar esos créditos para extraer de la red por la noche o en días nublados. Un contador neto registra la energía enviada en comparación con la energía recibida de la red.

Agregar almacenamiento a un sistema solar mejora aún más esos beneficios. Con un sistema de almacenamiento solar, los clientes pueden almacenar su propia energía en el sitio, reduciendo aún más su dependencia de la red eléctrica y preservando la capacidad de alimentar sus hogares en caso de un corte de energía.

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