Guía básica sobre paneles fotovoltaicos

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1 Guía básica sobre paneles fotovoltaicos Por qué aprender sobre los paneles fotovoltaicos? Porque: Producen electricidad a partir de una fuente de energía limpia Puede recibir un dinero por la producción de energía CONTENIDOS 1. Introducción 2. Características del sistema fotovoltaico 3. Principios fundamentales del diseño de un sistema fotovoltaico 4. Fotovoltaica - la inversión en producción de energía verde preferida 5. Conclusión 1

2 1. Introducción Los dispositivos fotovoltaicos transforman la luz solar en electricidad utilizando materiales semiconductores. Se han construido importantes plantas solares fotovoltaicas en toda Europa, pero esta línea temática no forma parte del objeto central de estudio del proyecto SEEGREEN. Lo más común, en cuanto a las plantas solares, es que se conecten a la red eléctrica general, en base a un modelo de negocio específico y a la compra de electricidad por parte del estado. La adaptación de instalaciones fotovoltaicas a las necesidades domésticas planteó ciertas dificultades de planificación con respecto al montaje y conexión del sistema a la red general. Ahora se han emprendido acciones para reducir las barreras administrativas en la implementación de estas iniciativas en viviendas particulares. La nueva legislación simplifica el procedimiento administrativo para usuarios que quieran instalar dispositivos domésticos de explotación y aprovechamiento de fuentes de energía renovable. La Ley de desarrollo territorial de Bulgaria y otros países, tiene que modificarse en ese sentido. La energía fotovoltaica está destinada a producir una corriente eléctrica que sirva para la iluminación interna y externa, aparatos eléctricos o incluso vehículos eléctricos. La electricidad producida mediante sistemas fotovoltaicos autónomos puede ser almacenada en baterías y utilizarse los días nublados o por la noche. Se instalan en tejados u otros lugares designados para ello, y su eficacia depende de su orientación con respecto al sol. Su índice de calificación o capacidad es importante y se determina durante la fase de diseño, se hace con respecto a las necesidades de la familia y las características específicas del edificio y la propiedad. 2

3 En un día soleado, el sol emite alrededor de 1 kw de energía por metro cuadrado a la superficie de la tierra, lo cual es más que suficiente para abastecer de energía a una familia. Para determinar la potencia instalada de los paneles fotovoltaicos hay que hacer una serie de mediciones y comprobaciones previas. Al comienzo del proyecto, el usuario debe identificar con la mayor precisión posible los dispositivos eléctricos a los que quiere proporcionar energía con los paneles fotovoltaicos, así como la frecuencia media de uso diario. Esto se hace con el fin de preparar una propuesta personalizada, que corresponda exactamente a las necesidades del usuario sin que exceda o se quede corta con respecto a la potencia requerida. Al contrario de lo que sucede con los colectores solares de agua caliente, a la energía fotovoltaica también se le puede sacar partido en diciembre y enero. En proyectos de vivienda de nueva construcción, la industria solar realiza proyectos de instalación de placas fotovoltaicas domésticas en la propia estructura de la construcción, como tejados y fachadas. 3

4 2. Características del sistema fotovoltaico Conexión eléctrica Los sistemas conectados a la red están enganchados a la red eléctrica general y una empresa compra la energía a precios preferentes al propietario/a de la instalación. Los sistemas no conectados o autónomos se utilizan en lugares remotos, donde no hay manera de conectar con la red eléctrica. Estos sistemas sirven para cargar baterías para el consumo de electricidad local. Tipos de módulos Según su estructura física, los módulos fotovoltaicos pueden ser: monocristalino, policristalino o amorfo. - Los módulos mono y policristalino tienen eficiencia de conversión y según distintas fuentes su factor de rendimiento es del 12-18%. - Los amorfo o los paneles de capa fina son los más baratos que se ofrecen en el mercado. Sin embargo, su eficiencia es menor (4-8%) y su vida útil es más corta. Orientación Los sistemas fotovoltaicos pueden ser fijos o móviles (con seguimiento del sol). Los sistemas móviles o de seguimiento son capaces de seguir el avance del sol por el cielo ajustando su posición en dirección y ángulo. Los sistemas fijos están montados sobre estructuras fijas normalmente orientadas al sur, sureste o el suroeste y en un ángulo de entre 30 y 60. 4

5 3. Principios fundamentales del diseño de un sistema fotovoltaico: Asegurarse de que el diseño cumple con los requisitos de la compañía eléctrica. Asegurarse de que la zona del tejado o la zona elegida para la instalación puede soportar el peso del sistema. Si es necesario, habrá que reforzar y/o reparar la estructura del tejado. Diseñar el sistema de acuerdo con los estándares y normas de construcción e ingeniaría eléctrica aplicables. Elegir un sistema que se ajuste a sus necesidades. Los criterios para el sistema puede incluir la reducción de la factura de electricidad, los beneficios para el medio ambiente, etc. Elegir unas dimensiones y orientación de la instalación fotovoltaica de manera que pueda proporcionar el máximo rendimiento. Disponer los módulos de tal modo que ni árboles, ni edificios próximos, etc, puedan darles sombra, porque la eficiencia de los módulos se reduciría drásticamente en esas condiciones. Si la instalación comprende una serie de paneles fotovoltaicos, asegurarse de que se disponen adecuadamente para evitar que se hagan sombra unos a otros. 5

6 Modo de funcionamiento Cuando la luz incide sobre la superficie de la célula solar, una parte de la luz es absorbida por el material semiconductor. Las células fotovoltaicas tienen al menos un campo eléctrico, que dirige los electrones libres en movimiento para formar una corriente eléctrica. En el módulo fotovoltaico, las células solares están conectadas formando una secuencia, de tal modo que se produce un voltaje del orden de los 20-30V. Por la conexión en serie de gran número de módulos, se obtiene la corriente continua (CC), que se transforma, mediante el uso de un dispositivo electrónico denominado inversor, en corriente alterna (CA), el tipo necesario para el uso doméstico. 6

7 4. Fotovoltaica - la inversión en producción de energía verde preferida La inversión en la producción de energía verde preferida actualmente en Bulgaria es la energía fotovoltaica. En 2012 el precio de módulos y paneles solares bajó a 2 euros / vatio. Los paneles fotovoltaicos cuestan entre 0,7 y 1,4 euros / vatio debido a la gran variedad de tipos que hay. Los reflectores aumentan el precio del conjunto de la instalación en aproximadamente 0,2 euros / vatio. Los sistemas fotovoltaicos de silicio cristalino son más caros que los de capa fina, que tienen varias capas de semiconductores, cubiertas por un material transparente el más común es el vidrio reforzado de baja reflectividad. Teniendo en cuenta las condiciones de sol de Bulgaria, los paneles fotovoltaicos rígidos y con reflectores, son la opción más frecuente. El precio de compra de la corriente eléctrica generada a partir de energía fotovoltaica en este país es de 40 céntimos de euro por kwh sin IVA. En comparación, el precio de compra en Alemania por ejemplo, es mayor (54,5 céntimos de euro por kwh). Sin embargo en Alemania la radiación solar que recibe de media una superficie de 1 metro 2 es de aproximadamente 1000 kwh de energía y en nuestro país este valor es de aproximadamente 1500 kwh. Es decir que la radiación solar anual media en Bulgaria es un 50% mayor que en Alemania. La radiación solar depende de la latitud geográfica y aumenta según nos acercamos a la línea de ecuador. Para la ejecución del programa financiero de la UE para Bulgaria 2013, el gobierno de este país aceptó la propuesta de la Comisión Europea de participar en la construcción de las plantas eléctricas con base en fuentes de energía renovables. 7

8 En 2007, se aprobó la ley sobre fuentes de energía renovables y alternativas, y biocombustibles. Publicada en el Boletín Oficial del Estado, número 49 de , la ley garantiza la compra, a precios preferentes, de la energía eléctrica producida a partir de estas fuentes La producción anual media de electricidad de los sistemas fotovoltaicos permite recuperar 5 veces la inversión realizada en la instalación a lo largo de su vida útil, no inferior a 35 años. A modo de ejemplo, según esta legislación, los precios preferenciales para la compra de la energía eléctrica producida a partir de fuentes de energía renovables son: - Para instalaciones fotovoltaicas de potencia de hasta 5 kwh: Leus de Bulgaria (BNG), sin IVA por kwh - En instalaciones de más de 5 kwh: BGN sin IVA por kwh - El plazo de vigencia de los precios preferenciales de acuerdo con la ley es de 25 años, aunque se podrán modificar las condiciones pactadas, ya que hay un gran número de parques fotovoltaicos, de reciente instalación. 8

9 5. Conclusión Independientemente del tipo de proyecto que se pretenda realizar, es recomendable ponerse en contacto con expertos para poner en práctica su idea. Éstos pueden ayudarle a concretar: El diseño y las especificaciones; Conexión a la red general o el uso local; Cableado y conexiones; Inversores; Baterías; Cálculo de dimensiones de la instalación; Montaje; Testeo; Permisos; Mantenimiento; Asesoramiento en planes de subvenciones. Una vez que ha recibido toda esta información, se preguntará: Qué puede hacer usted ahora? Puede buscar en su casa o comunidad sitios apropiados para la instalación de paneles fotovoltaicos y generar su propia electricidad. 9

10 Otras unidades que podrían interesarle: Guía básica sobre la energía Guía básica sobre energías renovables Guía básica sobre la electricidad Guía básica sobre cómo producir su propia energía y cobrar por ello Esta información se presentó como parte del proyecto Participación de los Mayores en la Economía Verde (SEE-GREEN) financiado por el Programa de Aprendizaje Permanente (Gruntdvig) de la Comisión Europea. El calendario del proyecto es de noviembre de 2011 a 2013 Para más información y para formar parte de nuestra comunidad virtual, visite:

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