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¿Qué es un sistema fotovoltaico y cómo funciona?

Un sistema fotovoltaico es un sistema eléctrico especial que produce energía a partir de una fuente renovable e inagotable: el sol.

 

Básicamente, hay dos tipos de sistemas fotovoltaicos:

  • Los sistemas conectados a la red son sistemas que están integrados con los sistemas eléctricos residenciales e industriales convencionales. Pueden utilizarse cuando sea necesario en alternancia o en combinación con la red eléctrica para responder a las necesidades energéticas del usuario final.
  • Los sistemas autónomos se diseñan de tal manera que incluyen un sistema de baterías para garantizar la «continuidad del servicio», es decir, el suministro de energía eléctrica incluso durante la noche o cuando el nivel de irradiación solar es insuficiente o nulo.

¿Cómo produce electricidad un sistema fotovoltaico?

Un panel fotovoltaico (PV), comúnmente llamado panel solar, contiene células PV que absorben la luz del sol y convierten la energía solar en electricidad. Estas células, hechas de un semiconductor que transmite energía (como el silicio), se encadenan para crear un módulo. Un típico panel solar de tejado tiene 30 módulos.

 

Cuando el semiconductor de los paneles absorbe la luz solar, los electrones (que forman la base de la electricidad) se liberan de su lugar y fluyen por el semiconductor. Estos electrones liberados, cada uno con una carga negativa, circulan a través de la célula hacia la superficie frontal, creando un desequilibrio de carga entre la parte delantera y la trasera. 

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Las células fotovoltaicas producen electricidad porque, a su vez, este desequilibrio crea un potencial de tensión como los terminales negativo y positivo de una batería. Luego, la corriente se recolecta en los cables e, inmediatamente, se utiliza o almacena en una batería del sistema fotovoltaico. No es cierto que las células solares solo funcionan cuando brilla el sol. Pero no generarán tanta energía en un día nublado como en uno soleado.

¿Cuáles son los componentes de un sistema solar fotovoltaico?

Los siguientes, son los principales componentes de un sistema fotovoltaico.
  • Módulos fotovoltaicos: un sistema fotovoltaico capta la energía que irradia el sol gracias al uso de componentes especiales llamados módulos fotovoltaicos, capaces de producir electricidad cuando les llega la luz solar.
  • Estructuras de soporte de los módulos: estas estructuras sostienen los módulos fijándolos al techo. En el caso de las cubiertas planas, existen estructuras de soporte que también pueden modificar la orientación de los paneles, optimizando su exposición al inclinarlos hacia los rayos del sol.
  • Convertidor: es el dispositivo electrónico que transforma la energía producida por los módulos (llamada corriente continua - CC) en el tipo de energía utilizada por los usuarios residenciales o industriales (llamada corriente alterna - CA). Para mejorar la seguridad del sistema, los convertidores también disponen de dispositivos de protección que hacen que se apaguen en caso de cortes de energía o fluctuaciones de la red.
  • Cables eléctricos: son los cables que llevan la energía del sistema a los usuarios.

Los sistemas fotovoltaicos también tienen componentes adicionales que contribuyen a mejorar su eficiencia. Estos se están extendiendo cada vez más e incluyen:

  • un sistema de monitorización que permite la supervisión a distancia de los sistemas fotovoltaicos, la producción y el consumo de energía, así como la verificación del estado del inversor;
  • y un sistema innovador como el almacenamiento de energía, que les permite a los usuarios mejorar la eficiencia de sus sistemas solares fotovoltaicos almacenando la energía producida durante el día para utilizarla más tarde, cuando el sistema no la está produciendo. De esta manera, los usuarios pueden maximizar el consumo de la energía producida por su sistema fotovoltaico sin tener que modificar sus hábitos de consumo.

¿Cuál es la diferencia entre un sistema fotovoltaico industrial y uno residencial?

Los paneles solares industriales y residenciales, para empresas y hogares, utilizan la misma tecnología. Dicho esto, hay algunas diferencias destacadas.
  • El tamaño: un panel residencial suele ser más pequeño y generar menos energía porque sirve a una menor cantidad de personas. Un panel promedio para el hogar tiene 72 células, mientras que un panel comercial es más ancho y tiene 96 células. El precio de un panel se calcula por la cantidad de energía que produce, no por su tamaño. De esta manera, un sistema de 10 kWH para una vivienda cuesta lo mismo que uno de igual potencia para una empresa.
  • La eficiencia: como los paneles industriales son más grandes que sus homólogos residenciales, son más eficientes en la producción de energía. Los paneles solares industriales tienen una eficiencia del 20 %, lo que los hace un 2 % más eficientes que los paneles residenciales. 
  • La instalación: al ser mucho más compleja, la instalación de los paneles solares industriales lleva mucho más tiempo, entre una semana y un mes. En cambio, la instalación de los paneles solares residenciales suele demorar uno o dos días.
  • El color: actualmente, los paneles solares vienen en muchos colores, pero son menos eficientes que los colores estándar azul y negro. Por lo general, los sistemas de paneles solares para la industria son de color negro con fondo blanco, y los clientes residenciales eligen paneles negros con fondo negro.

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