Historia de
la energía solar
De una
forma u otra, la energía solar siempre ha estado presente en la vida del
planeta siendo ésta imprescidible para el desarrollo de la vida. Sin embargo,
la forma en que la civilización humana la ha ido aprovechando inventado
estrategias y herramientas nuevas ha sufrido una larga evolución.
El Sol es
indispensable para la existencia de vida en el planeta: és el responsable del
ciclo del agua, de la fotosíntesi, etc. Ya las primeras civilizaciones se
dieron cuenta de ello y, a medida que las civilizaciones han ido evolucionando,
también han evolucionado las técnicas para aprovechar su energía. Al principio
fueron técnicas para aprovechar la energía solar pasiva, más adelante se
desarrollaron técnicas para aprovechar la energía solar térmica, y
posteriormente se añadió la energía solar fotovoltaica.
El Sol y
las Antiguas Civilizaciones
El Sol es
un elemento esencial para el desarrollo de la vida. Las culturas más primitivas
se han ido aprovechando indirectamente y sin tener conciencia de ello. Más
adelante, gran cantidad de civilizaciones más avanzadas se dieron cuenta de la
importancia del Sol y desarrollaron numerosas religiones que giraban en torno
al astro solar. En muchos casos, la arquitectura también guardaba una estrecha
relación con el Sol. Ejemplos de estas civilizaciones los encontraríamos en
Grecia, Egipto, el Imperio Inca, Mesopotamia, el Imperio Azteca, etc.
Energía
solar pasiva
En el
aspecto de la energía solar pasiva, cabe destacar el papel de los griegos
quiénes fueron los primeros en diseñar sus casas para aprovechar la luz del
sol, probablemente desde el año 400 a.C.
Durante el
Imperio Romano se empezó a utilizar por primera vez vidrio en las ventanas para
aprovechar la luz y atrapar el calor solar en sus casas. Incluso promulgaron
leyes que penaban el bloquear el acceso a la luz a los vecinos. También
fueron los romanos los primeros en construir casas de cristal o invernaderos
para crear condiciones adecuadas para el crecimiento de plantas exóticas o
semillas que traían a Roma desde los lejanos confines del imperio. Invento de
Arquímedes para hundir la flota mediante energía solar. Otra forma
de aprovechamiento solar lo desarrolló inicialmente Arquímedes. Arquímedes fue
un físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego, que entre otras
cosas desarrolló maquinaria de asedio. Entre sus inventos militares desarrolló
un sistema para prender fuego a los barcos de las flotas enemigas utilizando
espejos para concentrar la radiación solar en un punto. La idea de la
utilización de espejos se siguió utilizando en siglos posteriores para la quema
de árboles y la fundición de metales, entre otros.
1792
Esta
técnica siguió perfeccionándose; Lavoisier el gran químico francés, creó en
1792 su “horno solar” consistente en dos potentes lentes que concentran la
radiación solar en un foco y que permitía alcanzaban altas temperaturas con la
que fundir metales, como sería el caso del invento de Lavoisier.
Lavoisier
era un químico francés, el cual en 1792 creó su “horno solar”. Este horno
consistía en dos potentes lentes que concentran la radiación solar en un foco
y que permitía alcanzar altas temperaturas con las que fundir metales.
1874
En 1874 el
inglés Charles Wilson diseñó y dirigió una instalación para la destilación del
agua marina en el desierto de Atacama (Chile) para la Salitrera Lastenia
Salinas. Esta central solar tenía la capacidad de desalinizar un promedio de
22500 litros de agua diarios.
Historia de
la energía solar térmica
Primeros colectores solares térmicos
Horace
Bénédict De SaussureEn 1767 el científico suizo Horace Bénédict De Saussure
(físico, geólogo y alpinista) inventó él heliotermòmetro, un instrumento con el
que se podría medir la radiación solar. El desarrollo posterior de su invento
dio lugar a los instrumentos actuales para medir la radiación solar. Horace
Bénédict De Saussure había inventado el colector solar que tendrá una
determinante repercusión en el desarrollo de la energía solar térmica de baja
temperatura. A partir de su invento surgirán todos los desarrollos posteriores
de calentadores solares de agua de placa plana que se han proporcionado agua
caliente a millones de personas en el mundo. De hecho,
De Saussure también fue capaz de desarrollar el primer colector solar. Se
trataba de “cajas calientes” hechas de madera y cristal con el objetivo de
atrapar la energía solar. Se trataría del primer colector de energía solar
térmica.
1865
Más
recientemente, en 1865, el inventor francés Auguste Mouchout fue capaz de crear
la primera máquina capaz de convertir la energía solar en energía mecánica. El
mecanismo se trataba de generar vapor mediante un colector solar y mover un
motor mediante su presión. En 1877 Mouchout recibió el encargo de instalar
varias de estas turbinas en la Argelia francesa. Desgraciadamente, los elevados
costos impidieron que su invento tuviera un uso comercial.
1515
Varios años
antes, en 1515 Leonardo da Vinci inició un proyecto parecido al de Mouchout
para producir vapor y calor industrial con el calor del Sol, pero finalmente el
proyecto quedó inacabado.
Mouchout
fue un personaje importante para la sociedad francesa. Además de crear la
primera máquina de vapor solar ideó otros inventos. Mouchout inventó una cocina
solar que consistía en un depósito negro recubierto de vidrio expuesto al Sol.
Por el lado del depósito que no estaba expuesto el sol, situaba un espejo
cilíndrico parabólico para reflejar la radiación solar. Incluso se
llegó inventar una imprenta accionada mediante energía solar. Un invento que
fue ideado por Abel Pifre.
Historia de
la energía solar fotovoltaica
Primeras células fotovoltaicas
1838
En 1838 el
francés Alexandre Edmond Becquerel descubrió por primera vez el efecto
fotovoltaico. Bequerel estaba experimentando con una pila electrolítica con
electrodos de platino y se dio cuenta que al exponerla al Sol subía la
corriente. Era el inicio de la energía solar fotovoltaica.
1873
El
siguiente paso se dio en 1873 cuando el ingeniero eléctrico inglés Willoughby
Smith descubre el efecto fotovoltaico en sólidos. En este caso sobre el
Selenio.
1877
Pocos años
más tarde, en 1877, El inglés William Grylls Adams profesor de Filosofía
Natural en la King College de Londres, junto con su alumno Richard Evans Day,
descubrieron que cuando exponían selenio a la luz generaba electricidad. De
esta forma, crearon la primera célula fotovoltaica de selenio.
Utilización
de la energía solar fotovoltaica en los satélites
1953
En 1953,
Calvin Fuller, Gerald Pearson, y Daryl Chapin, descubrieron la célula solar de
silicio. Esta célula producía suficiente electricidad y era lo suficientemente
eficiente para hacer funcionar pequeños dispositivos eléctricos. Las
primeras células solares disponibles comercialmente no aparecieron hasta en
1956 aunque el coste todavía era muy elevado para la mayor parte de la gente
hasta llegar a 1970 aproximadamente, cuando el precio de las células solares
baja aproximadamente un 80%. Las células
solares se utilizaron en los satélites de EEUU i soviéticos lanzados a partir
de finales de los 50.
Abandono
temporal de la energía solar
Alrededor de 1950
El
crecimiento de esta industria fue alto hasta mediados de los 50's, cuando el
bajo costo del gas natural y el perfeccionamiento de la extracción de carbón
hizo que este energético se usará como fuente principal para calentamiento. Se
consideró entonces, la energía solar como cara y se abandonó para fines
industriales. La
extracción del carbón perjudicó el desarrollo de la energía solar
Resurgimiento
de la energía solar
El
abandono, para fines prácticos, de la energía solar duró hasta los 70's. Pero
en esos años el aumento en el precio del petróleo y gas llevó a un
resurgimiento en el uso de la energía solar para calentar hogares y agua, así
como en la generación de electricidad. Además del
precio, en el caso de los calentadores de agua de gas y carbón de los hogares,
resultaban peligrosos ya que una mala combustión se podía generar gases
tóxicos, monóxido de carbono.
Primer Calentador
1891
El primer
calentador solar de agua caliente sanitaria fue patentado en 1891 por Clarence
Kemp.
En este
sentido, un desarrollo importante fue un calentador solar sumamente eficiente
inventado por Charles Greeley Abbott en 1936. El calentador solar de agua se
hizo popular por este tiempo en Florida, California y otros lugares de EEUU. La Guerra
del Golfo de 1990 aumentó aún más el interés en la energía solar como una
alternativa viable del petróleo.
La energía
solar fotovoltaica consiste en la transformación directa de la radiación solar
en energía eléctrica. Esta transformación en energía eléctrica se consigue
aprovechando las propiedades de los materiales semiconductores mediante las
células fotovoltaicas. El material base para la fabricación de paneles
fotovoltaicos suele ser el silicio. Cuando la luz del Sol (fotones) incide en
una de las caras de la célula solar genera una corriente eléctrica. Esta
electricidad generada se puede aprovechar como fuente de energía. La
fabricación las células fotovoltaicas es un proceso costoso, tanto
económicamente como en tiempo. El silicio con el que se fabrican las células
fotovoltaicas es un material muy abundante en la Tierra. Sin embargo, el
procesamiento del silicio es laborioso y complicado. Mediante unos procesos
muy complicados se elaboran lingotes de silicio. Posteriormente, de estos
lingotes de silicio se cortarán las obleas (células fotovoltaicas). En la
actualidad se están preparando otros materiales de mayor rendimiento. Es
importante que todas las células que componen un panel solar fotovoltaico
tengan las mismas características. Después de la fabricación de las células
fotovoltaicas, hay que seguir un proceso de clasificación y selección.
Aplicaciones
de la energía solar fotovoltaica
La
principal aplicación de una instalación de energía solar fotovoltaica es la
producción de energía eléctrica a partir de la radiación solar. La producción
de energía puede ser a gran escala para el consumo en general o a pequeña
escala para consumo en pequeñas viviendas, refugios de montaña o sitios
aislados.
Principalmente
se diferencian dos tipos de instalaciones fotovoltaicas:
- Instalaciones fotovoltaicas de
conexión a red, donde la energía que se produce se utiliza íntegramente para la
venta a la red eléctrica de distribución.
- . Instalaciones fotovoltaicas aisladas
de red, que se utilizan para autoconsumo, ya sea una vivienda asilada, una
estación repetidora de telecomunicación, bombeo de agua para riego, etc.
Dentro de
las aplicaciones de la energía fotovoltaica no conectada a la red encontramos
en muchos ámbitos de la vida cotidiana. La energía fotovoltaica se utiliza en
pequeños aparatos como calculadoras, como para el alumbrado público en
determinadas zonas e incluso se han desarrollado automovibles y aviones que
funcionan exclusivamente aprovechando la radiación solar como fuente de
energía.
Energía
solar pasiva
Diferencias
entre la energía solar activa y la energía solar pasiva
La energía
solar se puede aprovechar básicamente de dos formas:
- Mediante la
energía solar activa (energía solar fotovoltaica y energía solar térmica)
- Mediante la
energía solar pasiva.
La
diferencia principal está en que en la energía solar activa hay un proceso de
transformación energética. Mediante paneles fotovoltaicos transformarnos la
energía solar en energía eléctrica o mediante paneles térmicos transformamos la
energía solar en energía calorífica.
La energía
solar pasiva son las técnicas que permite aprovechar la energía solar
directamente sin tener que procesarla. Por ejemplo, dependiendo del diseño
arquitectónico en la construcción de edificios se puede mejorar considerablemente
el aprovechamiento energético natural.
Técnicas
para el aprovechamiento solar pasivo
- La energía
solar pasiva utiliza componentes tales como la construcción de paredes, suelos,
techos, ventanas, elementos de construcción exteriores y paisajismo para
controlar el calor generado por el sol. Los diseños de calefacción solar
intentan atrapar y almacenar la energía térmica de la luz solar directa. El
enfriamiento pasivo minimiza los efectos de la radiación solar a través de
sombreado o la generación de corrientes de convección de aire de ventilación.
- Un aspecto
importante en el diseño de edificios para el aprovechamiento de la energía
solar pasiva está en saber gestionar el flujo de corrientes de aire dentro el
edificio para capturar el calor en invierno y disipar al exterior en verano.
- La
iluminación natural, y la calefacción y refrigeración pasivas son los
principales conceptos solares.
- Un buen
diseño arquitectónico también nos permite mejorar la iluminación natural. Un
edificio comercial puede reducir su factura de electricidad mediante el uso de
la luz natural. Se va a crear un ambiente agradable y reducir los costos de
aire acondicionado, porque también es considerable la cantidad de calor
generado por las bombillas y las fuentes de iluminación artificial.
Beneficios
de la energía solar pasiva
- La energía
solar pasiva se caracteriza por su bajo coste para la realización de su
trabajo. A veces, este coste es incluso nulo. El coste de mantenimiento es muy
reducido. Durante su funcionamiento no se emiten gases de efecto invernadero. A
pesar de ello, se continúa trabajando para una mejor optimización del
rendimiento y beneficio económico.
- Esto no
impide que sea necesario seguir trabajando optimizando los sistemas para
obtener un mayor rendimiento y beneficio económico. El ahorro y la eficiencia
en el consumo de la energía dependen del tamaño de una instalación (ya sea
renovable o convencional). Estos criterios resultan un mayor beneficio
económicos si son criterios que se consideran desde el principio.
- Las
tecnologías solares pasivas ofrecen importantes ahorros, sobre todo en lo que
respecta a la calefacción de espacios. Combinadas con tecnologías solares
activas, como la energía solar fotovoltaica, pueden convertirse, además, en una
excelente fuente de ingresos.
- Cuando
hablamos de fuentes de energía la mayoría de gente se muestra posicionada en
favor o en contra de un determinado tipo (energía solar, energía nuclear,
energía eólica.. etc.) con argumentos de todo tipo (eficiencia energética,
contaminación, seguridad, coste...).
Por ello,
intentaremos analizar las ventajas y desventajas de la energía solar del modo
más objetivo posible para que te sirva para crear tu propia opinión.
Ventajas de
la energía solar
- Fuente de
energía inagotable
- La ventaja
más destacable de la energía solar es que se trata de una energía renovable,
por lo que se considera inagotable. Este tipo de energía proviene del Sol por
lo que mientra no se agotará mientras no se agote el Sol.
- La energía
que emite el Sol no es inagotable, pero se sabe estima que le queda una vida de
5.000 millones de años. Por eso motivo se considera la energía solar
inagotable.
- Contaminación
y medio ambiente
- Des del
punto de vista de la contaminación distinguimos dos momentos:
- Durante la
fabricación de los equipos. En este proceso la contaminación no es inexistente
pero es reducida y controlable.
- Durante la
producción de energía solar. En funcionamiento las instalaciones solares
térmicas y fotovoltaicas no generan ningún tipo de contaminación
medioambiental.
- Mantenimiento
y coste de las instalaciones
- Las
instalaciones solares no requieren un gran mantenimiento, los costes en
mantenimiento son mínimos.
- Los paneles
solares cada día son más fuertes y su costo está disminuyendo con el tiempo.
Esto permite que la energía solar sea económicamente una solución cada vez más
viable.
- Dentro de
los distintos tipos de instalaciones solares destacamos la instalaciones de
energía solar térmica por lo que se refiere a su bajo coste de inversión. Este
tipo de instalaciones generalmente se emplean para calentar agua y utilizarla
como agua caliente sanitaria o calefacción.
- El uso de
la radiación solar es gratuito.
- Accesibilidad
energética
- Energía
solar en sitios alejados
- La energía solar es un excelente recurso para los
lugares de difícil acceso o muy lejos de las redes eléctricas instaladas. Por
ejemplo, refugios, casas de montaña, etc.
- Para su
instalación a pequeña escala no requiere grandes inversiones en líneas de
transmisión.
- En los
países tropicales, el rendimiento de la energía solar es todavía mayor debido a
la cantidad de radiación solar que reciben anualmente en casi todo el
territorio.
Opinión
pública
Tiene una
alta aceptación del público. Se considera una buena alternativa a otros tipos
de energía como la energía nuclear por su mayor seguridad o a la energía que
provienen de combustibles fósiles (centrales térmicas) por su escasa
contaminación y su menor impacto medioambiental.
Inconvenientes
de la energía Solar
Desventajas de la energía Solar
- Eficiencia
energética
- Un panel
solar consume una gran cantidad de energía para ser fabricado. La energía para
la fabricación de un panel solar puede ser mayor que la potencia generada por él
a lo largo de su vida útil.
- Coste
económico comparado con otras fuentes de energía
- Los precios
son muy altos en comparación con otras fuentes de energía. Especialmente a lo
que se refiere a la energía solar fotovoltaica.
- Dependéncia
climatológica
- Existe una
variación en las cantidades producidas de acuerdo con la situación del tiempo
(lluvia, nieve) que dificultan la previsión energética.
- Se requiere
una fuente energética alternativa o el uso de baterías para los días que las
condiciones atmosféricas no sean buenas o por la noche.
- Horario
solar
- Uno de los
momentos de más demanda energética precisamente es cuando no hay radiación
solar: por la noche. Por este motivo se requiere de algún sistema de
almacenamiento de energía.
- Se da el
caso que las ubicaciones en latitudes medias y altas (por ejemplo, Finlandia,
Islandia, Nueva Zelanda y el sur de Argentina y Chile) sufren caídas repentinas
de la producción durante los meses de invierno debido a la menor disponibilidad
diaria de energía solar. Sitios con nubosidad frecuente (Curitiba, Londres)
tienden a variaciones diarias en la producción de acuerdo con el grado de
nubosidad.
- Las formas
de almacenamiento de la energía solar son ineficientes en comparación, por
ejemplo, con los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas), hidroeléctricas
(agua) y biomasa.
Almacenamiento
de la energía
Por todo lo
dicho anteriormente es óbvio que se requiere de un sistema de almacenamiento,
eficiente. Hoy en día existen baterías y otros elementos para almacenar energía
eléctrica pero no hay ningún sistema para almacenar grandes cantidades de
energía que sea realmente eficiente.
- Las
baterías se necesitan en el caso de la energía eléctrica generada mediante
paneles fotovoltaicos, mientras que en la energía térmica generada mediante
colectores solares se necesita la instalación de tanques bien aislados
térmicamente para mantener el agua caliente que contienen.
- Energías
renovables
- Las
energías renovables son aquellas energías que provienen de fuentes naturales
prácticamente inagotables. Se consideran inagotables o bien por la gran
cantidad de energía que contienen o bien por poderse regenerar de forma
natural.
- Las
energías renovables se pueden clasificar dependiendo de los recursos naturales
que se aprovechan.
Energía
solar
- Es la
energía que aprovecha de forma directa la radiación solar.
- Distinguimos
dos formas de aprovechamiento de la energía solar: la energía solar térmica y
la energía solar fotovoltaica.
- Energía
solar térmica
- El
aprovechamiento de la energía solar térmica consiste en utilizar la energía
calorífica obtenida a través de la radiación del Sol para calentar un fluido que,
en función de su temperatura, se emplea para producir agua caliente e incluso
vapor.
- Energía
solar fotovoltaica
- El
aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica se realiza a través de la
transformación directa de la energía solar en energía eléctrica mediante el
llamado efecto fotovoltaico. Esta transformación se lleva a cabo mediante
células fotovoltaicas que están fabricadas con materiales semiconductores (por
ejemplo, silicio) que generan electricidad cuando incide sobre ellos la
radiación solar.
Energía
eólica
- Los sistemas de energía eólicos utilizan la energía
cinética contenida en el viento para producir electricidad mediante los
denominados aerogeneradores. Existen dos tipos de instalaciones eólicas:
- Aisladas,
para generar energía eléctrica en lugares remotos para auto-consumo. Es muy
común que estas instalaciones vayan combinadas con paneles fotovoltaicos.
- Parques
eólicos, formados por un conjunto de aerogeneradores, para vender la energía
eléctricagenerada a la red.
- El
desarrollo tecnológico actual, así como un mayor conocimiento de las
condiciones del viento en las distintas zonas, está permitiendo la implantación
de parques eólicos conectados a la red eléctrica en numerosas regiones de todo
el mundo.
Energía
minihidráulica
El
aprovechamiento de la energía potencial del agua procedente de un salto para
producir energía eléctrica es lo que se conoce como Energía Hidráulica. El agua
mueve una turbina cuyo movimiento de rotación es transferido mediante un eje a
un generador de electricidad. Se considera que este tipo de energía es
renovable cuando la potencia es inferior a 10 MW (Energía Minihidráulica).
Existen
fundamentalmente dos tipos de centrales hidroeléctricas:
- Centrales
de agua fluyente: Aquellas que captan una parte del caudal circulante por un
río y lo conducen a la central para ser turbinado y generar energía eléctrica.
Después, este caudal es devuelto al cauce del río.
- Centrales a
pie de presa: Aquellas situadas aguas abajo de los embalses destinados a usos
hidroeléctricos o a otros fines como abastecimiento de agua a poblaciones o
riegos. Tienen la ventaja de almacenar la energía (el agua) y poder emplearla
en los momentos en los que más se necesite.
Energía de la biomasa
La biomasa
es una fuente de energía basada en el aprovechamiento de materias orgánicas de
origen vegetal o animal, incluyendo los productos y subproductos resultantes de
su transformación. Bajo la denominación de biomasa se recogen materiales
energéticos de muy diversas clases: residuos forestales, residuos agrícolas
leñosos y herbáceos, residuos de procesos industriales diversos, cultivos
energéticos, materiales orgánicos contenidos en los residuos sólidos urbanos,
biogás procedente de residuos ganaderos o de residuos biodegradables de
instalaciones industriales, de la depuración de aguas residuales urbanas o de
vertedero, etc. Pueden también incluirse bajo la denominación de biomasa, los
biocombustibles, que tienen su principal aplicación en el transporte.
Las
aplicaciones de la biomasa se pueden englobar en dos grupos:
- Aplicaciones
domésticas e industriales que funcionan mediante la combustión directa de la
biomasa.
- Aplicaciones
vinculadas a la aparición de nuevos recursos y nuevas técnicas de
transformación, como la gasificación y la pirólisis de la biomasa.
Energía Mareomotriz y de las Olas
- Los mares y los océanos son inmensos colectores
solares de los cuales se puede extraer energía de orígenes diversos (oleaje,
mareas y gradientes térmicos).
- La energía
liberada por el agua de mar en sus movimientos de ascenso y descenso de las
mareas (flujo y reflujo) se aprovecha en las centrales mareomotrices, haciendo
pasar el agua a través de turbinas hidráulicas.
- La energía
de las olas es producida por los vientos y resulta muy irregular. Esto ha
llevado a multitud de tipos de máquinas para su aprovechamiento.
- Por último,
la conversión de energía térmica oceánica es un método de convertir en energía
útil la diferencia de temperatura entre el agua de la superficie y el agua que
se encuentra a 100 m de profundidad. Para el aprovechamiento es suficiente una
diferencia de 20 °C. Las ventajas de esta fuente de energía se asocian a que es
un salto térmico permanente y benigno desde el punto de vista medioambiental.
Energía
geotérmica
- La energía
geotérmica es la manifestación de la energía térmica acumulada en rocas o aguas
que se encuentran a elevada temperatura en el interior de la tierra.
- Para el
aprovechamiento en zonas con condiciones térmicas especiales, por ejemplo las
zonas volcánicas, se hace circular en ellas un fluido que transporta hasta la
superficie la energía calorífica en forma de calor acumulado en las zonas
calientes.
- La energía
generada en función de su temperatura (alta, media o baja) es aprovechada, bien
para producir energía eléctrica, o bien para el calentamiento de agua y
calefacción.
- La energía
geotérmica tiene la principal ventaja de que su impacto ambiental es mínimo, y
tiene rendimientos que le permiten competir con el petróleo. Pero sus
principales desventajas son que requieren de grandes inversiones y que los
campos geotérmicos son relativamente escasos y muchas veces se ubican en zonas
desfavorables.
Energías no
renovables
- Las
energías no renovables son los métodos de obtención de energía mediante una
fuente de energía agotable. Este concepto se tiene en cuenta a escala de la
vida humana, ya que determinados procesos, como la acumulación de carbono, han
tardado hasta quinientos millones de años.
- En general,
las energías no renovables son las que consumen algún tipo de combustible
(petróleo, carbón, uranio ..). Mientras que las energías renovables utilizan
otros tipos de recursos energéticos (radiación solar, la energía cinética del
viento, la fuerza del agua, el movimiento de las mareas, etc.). Aunque
propiamente hablando algunos combustibles, en un futuro próximo, pueden
consistir materias primas consideradas renovables, como por ejemplo el
hidrógeno.
Fuentes de
energía no renovables
Hay dos
tipos de fuentes de energía no renovable (o agotable):
- Las fuentes
de energía no renovables convencionales. Se trata de los combustibles fósiles:
el carbón, el petróleo y el gas natural y las reacciones químicas entre
determinados materiales (baterías).
- Las fuentes
de energía no renovables no convencionales. Estas fuentes provienen de los
agrocombustibles, biocombustibles, o combustibles cultivados, y los
combustibles nucleares (uranio y plutonio) utilizados en las centrales de
energía nuclear.
- La energía
geotérmica, en general, se considera como energía renovable, pero hay un
determinado tipo de energía geotérmica que aprovecha las aguas calientes que
también sería no renovable en determinadas localizaciones.
Recursos no
renovables
- Fuente de
energía no renovable: el carbón como combustible fósil
- El concepto
de energía no renovable está muy relacionado con el de recursos no renovables.
- Los recursos no renovables son todos aquellos recursos que el ritmo de consumo
es más elevado que el ritmo de generación. Los recursos no renovables incluyen
las energías renovables, pero también materiales y minerales.
- El caso de
los combustibles fósiles, por ejemplo del carbón, se trata de un mineral no
renovable con el que se obtiene una energía no renovable.
- Minerales
terrestres y minerales metálicos
- Los
minerales terrestres y los minerales metálicos son ejemplos de recursos no
renovables. Los metales mismos están presentes en grandes cantidades en la
corteza terrestre, y su extracción por los seres humanos sólo ocurre cuando se
concentran por procesos geológicos naturales (tales como calor - energía
térmica -, presión, actividad orgánica, meteorización y otros procesos)
suficientes para ser económicamente viables para extraer. Estos procesos generalmente
necesitan decenas de miles a millones de años para desarrollarse.
- Los
depósitos localizados de minerales metálicos cerca de la superficie, que pueden
ser extraídos económicamente por los seres humanos, no son renovables en los
tiempos humanos.
- Hay ciertos minerales y elementos de tierras raras que son más
escasos y agotadores que otros.
- Estos materiales tienen una alta demanda en la
industria, en particular para la electrónica.
- La mayoría
de los minerales metálicos se consideran mucho más fáciles de suministrar que
los combustibles fósiles, porque las condiciones para que se formen los
combustibles fósiles son más difíciles y limitadas que las condiciones para que
se formen minerales metálicos.
Términos Utilizados en Energía Renovable
Acumulador
Elemento de
instalación capaz de almacenar la energía eléctrica, transformándola en energía
química. Se compone de diversas baterías conectadas entre sí en serie o en
paralelo.
Amperio-hora
Unidad
usada para especificar la capacidad de una batería; la cantidad de electricidad
que puede almacenar durante la carga y devolver durante la descarga.
Baterías
solares
Las
baterías tienen la función de acumular la energía que reciben los paneles
fotovoltaicos. Cuando hay consumo, la electricidad la proporciona directamente
la batería y no de los paneles. Las baterías tienen la función de acumular la
energía que reciben los paneles fotovoltaicos. Cuando hay consumo, la
electricidad la proporciona directamente la batería y no de los paneles.
Caja de
conexiones
Elemento
donde las series de módulos fotovoltaicos son conectados eléctricamente, y
donde puede colocarse el dispositivo de protección, si es necesario.
Célula
fotovoltaica
Una célula
fotoeléctrica es la unidad básica que permite transformar energía solar en
energía eléctrica. Una célula fotoeléctrica es la unidad básica que permite
transformar energía solar en energía eléctrica.
Central
fotovoltaica
Una central
fotovoltaica es el conjunto de instalaciones solares destinadas a la generación
de electricidad mediante la radiación solar. Una central fotovoltaica es el
conjunto de instalaciones solares destinadas a la generación de electricidad
mediante la radiación solar.
Combustibles
fósiles
Los
combustibles fósiles son aquellos combustibles originados por la descomposición
parcial de materia orgánica hace millones de años. Los combustibles fósiles son
aquellos combustibles originados por la descomposición parcial de materia
orgánica hace millones de años.
Concentrador
Dispositivo
que mediante distintos sistemas, concentra la radiación solar sobre las células
fotovoltaicas.
Contador
Un contador
principal mide la energía producida (kWh) y enviada a la red, que pueda ser
facturada a la compañía a los precios autorizados. Un contador secundario mide
los pequeños consumos de los equipos fotovoltaicos (kWh) para descontarlos de
la energía producida.
Controlador
de carga
Componente
de una instalación solar fotovoltaica para controlar el estado de carga y de
descarga de la batería.
Convertidor
continua - continua
elemento de
la instalación encargado de adecuar la tensión que suministra el generador
fotovoltaico a la tensión que requieran los equipos para su funcionamiento.
Corriente
alterna
La
corriente alterna (CA) es un tipo de corriente eléctrica que se caracteriza por
cambiar a lo largo del tiempo, ya sea en intensidad o en sentido, a intervalos
regulares. La corriente alterna (CA) es un tipo de corriente eléctrica que se
caracteriza por cambiar a lo largo del tiempo, ya sea en intensidad o en
sentido, a intervalos regulares.
Corriente
continua
La
corriente continua (también expresado en sus siglas CC) es un tipo de corriente
eléctrica donde el sentido de circulación del flujo de cargas eléctricas
(electrones) no varía. La corriente continua (también expresado en sus siglas
CC) es un tipo de corriente eléctrica donde el sentido de circulación del flujo
de cargas eléctricas (electrones) no varía.
Dimensionado
Proceso por
el cual se estima el tamaño de una instalación de energía solar fotovoltaica
para atender unas necesidades determinadas con unas condiciones meteorológicas
dadas.
Diodo de
bloqueo
Diodo que
impide que se invierta la corriente en un circuito. Normalmente es usado para
evitar la descarga de la batería.
Efecto
fotovoltaico
El efecto
fotovoltaico es el efecto que permite transformar la energía solar en energía
eléctrica. El efecto fotovoltaico es el efecto que permite transformar la
energía solar en energía eléctrica.
Efecto
invernadero
El efecto
invernadero permite que la radiación solar puede atravesar la atmósfera de un
planeta pero dificulta la salida de energía térmica del mismo. El efecto
invernadero permite que la radiación solar puede atravesar la atmósfera de un
planeta pero dificulta la salida de energía térmica del mismo.
Eficiencia
En lo que
respecta a células solares es el porcentaje de energía solar que es
transformada en energía eléctrica por la célula. En función de la tecnología y
la producción técnica, éste varía entre un 5% y un 30%.
Electrolito
En el caso
de las baterías empleadas en sistemas fotovoltaicos, es una solución diluida de
ácido sulfúrico en la que se verifican los distintos procesos que permiten la
carga y descarga de la batería.
Energía
fósil
La energía
fósil es la energía que proviene de la combustión de combustibles fósiles. Se
trata de una fuente de energía no-renovable. La energía fósil es la energía que
proviene de la combustión de combustibles fósiles. Se trata de una fuente de
energía no-renovable.
Energía
interna
En
termodinámica, la energía interna es la energía total que contiene un sistema
termodinámico, la suma de la energía potencial interna y el energía cinética
interna. En termodinámica, la energía interna es la energía total que contiene
un sistema termodinámico, la suma de la energía potencial interna y el energía
cinética interna.
Energía Solar Activa
La energía
solar activa se caracteriza por utilizar equipamientos mecánicos o eléctricos
para mejorar el rendimiento. La energía solar activa se caracteriza por
utilizar equipamientos mecánicos o eléctricos para mejorar el rendimiento.
Energía
térmica
Se denomina
energía térmica a la energía liberada en forma de calor. Puede ser obtenida de
diversas formas, alguna de ellas con cer impacto medioambiental. Se denomina
energía térmica a la energía liberada en forma de calor. Puede ser obtenida de
diversas formas, alguna de ellas con cer impacto medioambiental.
Energía
termosolar
La energía
termosolar permite generar energía eléctrica mediante la energía solar
térmica. La radiación solar se transforma en calor y posteriormente en
electricidad. La energía termosolar permite generar energía eléctrica mediante
la energía solar térmica. La radiación solar se transforma en calor y
posteriormente en electricidad.
Entropía
La entropía
(S) es una magnitud termodinámica definida para predecir la evolución de los
sistemas termodinámicos. La entropía (S) es una magnitud termodinámica definida
para predecir la evolución de los sistemas termodinámicos.
Equilibrio
del sistema
Representa
los componentes de un sistema solar fotovoltaico a excepción de los módulos
fotovoltaicos.
Fotón
Cada una de
las partículas que componen la luz. Un fotón es el cuanto de energía en forma
de radiación electromagnética, emitido o absorbido por la materia. Cada una de
las partículas que componen la luz. Un fotón es el cuanto de energía en forma
de radiación electromagnética, emitido o absorbido por la materia.
Fotovoltaico
El efecto
fotovoltaico se refiere a la generación de fuerza electromotriz por la acción
de la luz. Generalmente se utiliza luz solar.
Generador
Conjunto de
todos los elementos que componen una instalación fotovoltaica, necesarios para
suministrar energía a las distintas aplicaciones. Transforma la energía del Sol
en energía eléctrica y carga las baterías.
Heliostato
Un
heliostato es un dispositivo que se utiliza para orientar y concentrar los
rayos del Sol. Se utiliza en centrales térmicas solares y otros campos como la
astronomía o la geodesia. Un heliostato es un dispositivo que se utiliza para
orientar y concentrar los rayos del Sol. Se utiliza en centrales térmicas
solares y otros campos como la astronomía o la geodesia.
Inclinación
Ángulo que
forma el panel fotovoltaico con una superficie perfectamente horizontal o a
nivel.
Integración
en edificios (BIPV)
Término que
se refiere al diseño e integración fotovoltaica en el desarrollo de edificios,
normalmente reemplazando los materiales que convencionalmente se emplean en los
edificios.
Inversor
Transforma
la corriente continua que suministran las baterías o los paneles en corriente
alterna para su uso en diferentes electrodomésticos o aplicaciones, tanto en
sistemas aislados como en sistemas conectados a red.
Kelvin
El kelvin
es la unidad de temperatura del Sistema Internacional. La escala Kelvin es una
escala de temperatura termodinámica. Su símbolo en el sistema internacional de
unidades es K. El kelvin es la unidad de temperatura del Sistema Internacional.
La escala Kelvin es una escala de temperatura termodinámica. Su símbolo en el sistema
internacional de unidades es K.
Kilovatio
El
kilovatio es una unidad de potencia equivalente a 1000 vatios. El vatio es la
unidad de sistema internacional, equivale a un joule por segundo.
Módulo o
panel fotovoltaico
Es el
conjunto formado por las distintas células fotovoltaicas interconectadas,
encapsuladas y protegidas por un vidrio en su cara anterior y por un marco por
los laterales. El módulo está provisto de terminales para su conexión a la
instalación.
Motor
Stirling
El Motor
Stirling fue inventado como alternativa a la máquina de vapor. Su
funcionamiento se basa en la expansión y contracción de un gas utilizando una
fuente de calor.
Nominal Operating Cell Temperature (NOCT)
Temperatura
a la que trabaja una célula en un módulo bajo las Condiciones de Operación
Estándar, que es de 20º Centígrados de temperatura ambiente, irradiación de 0.8
kW/m2 y velocidad media del viento de 1 m/s, con el viento orientado en
paralelo al plano de la estructura y todos los lados de la estructura
totalmente expuestos al viento.
Orientación
Ángulo de
orientación respecto al Sur Solar de la superficie de un panel. El Sur
geográfico (o real) no debe confundirse con el magnético, que es el que señala
la brújula, aunque en el caso de España la diferencia no suponga grandes
desviaciones.
Panel solar
Un panel
solar es un dispositivo para aprovechar la energía solar. También se le puede
llamar módulo solar. Un panel solar es un dispositivo para aprovechar la
energía solar. También se le puede llamar módulo solar.
Pared
adiabática
una pared
adiabática es una pared que no permite la transferencia de calor de un lado a
otro. No permite la transferencia de energía térmica de un lado a otro. una
pared adiabática es una pared que no permite la transferencia de calor de un
lado a otro. No permite la transferencia de energía térmica de un lado a otro.
Punto de
máxima potencia de un panel
Potencia
que suministra un panel fotovoltaico cuando el producto de la tensión por la
intensidad es máximo.
Radiación
solar
Cantidad de
energía procedente del sol que se recibe en una superficie y
tiempo
determinados. Cantidad de energía procedente del sol que se recibe en una
superficie y tiempo determinados.
Regulador
de carga
Es un
sinónimo de controlador de carga. Su función es controlar y gestionar la carga
de las baterías de una instalación de energía solar fotovoltaica.
Rendimiento
Es la
relación que existe entre la energía que realmente transforma en energía útil y
la que requiere un determinado equipo para su funcionamiento.
Silicio
El silicio
es un elemento químico con excelentes propiedades semiconductoras. El silicio
es fundamental para la energía fotovoltaica. El silicio es un elemento químico
con excelentes propiedades semiconductoras. El silicio es fundamental para la
energía fotovoltaica.
Sistema
aislado o remoto
Sistema
fotovoltaico autónomo, no conectado a red. Estos sistemas requieren baterías u
otras formas de acumulación. Suelen utilizarse en lugares remotos o de difícil
acceso.
Sistema
conectado a red
Sistema
fotovoltaico en el que actúa como una central generadora de electricidad,
suministrando energía a la red.
Sistema
híbrido
Sistema
fotovoltaico que incluye otras fuentes que generan electricidad, tales como
generadores eólicos o grupos electrógenos.
Sol
El Sol es
la principal fuente de energía de la Tierra. Características básicas. Modelo de
la estructura interna del Sol. El Sol es la principal fuente de energía de la
Tierra. Características básicas. Modelo de la estructura interna del Sol.
Temperatura
La
temperatura es una magnitud física pre representar las nociones de calor y
frío. Se puede representar en grados Kelvin, Celsius y Fahrenheit. La
temperatura es una magnitud física pre representar las nociones de calor y
frío. Se puede representar en grados Kelvin, Celsius y Fahrenheit.
Temperatura
térmica
La temperatura
térmica es la medida absoluta de la temperatura y es uno de los parámetros
principales de la termodinámica. Su unidad de medida en el sistema
internacional es el kelvin. La temperatura térmica es la medida absoluta de la
temperatura y es uno de los parámetros principales de la termodinámica. Su
unidad de medida en el sistema internacional es el kelvin.
Tensión de
un Circuito Abierto
Es la
diferencia de potencial medida entre dos extremos de un circuito eléctrico,
cuando éste está abierto y sin carga.
Tensión
Nominal
Diferencia
de potencial específica, para la que se diseña un equipo o una instalación. Se
llama nominal porque la tensión puede variar por distintas circunstancias
durante la operación.
Vatio
El vatio es
la unidad de potencia eléctrica, mide la energía por unidad de segundo. Un
vatio equivale a un julio por segundo. El vatio es la unidad de potencia
eléctrica, mide la energía por unidad de segundo. Un vatio equivale a un julio
por segundo.
Vatio Pico
Unidad de
potencia que hace referencia al producto de la tensión por la intensidad
(potencia pico) del panel fotovoltaico en unas condiciones estándares de medida
(STC).
Voltaje
Anglicismo
del término Tensión.
Voltio
El voltio
es la unidad de potencial eléctrico y fuerza electromotriz del sistema
internacional de medidas. Es la tensión entre dos puntos de un conductor. El
voltio es la unidad de potencial eléctrico y fuerza electromotriz del sistema
internacional de medidas. Es la tensión entre dos puntos de un conductor.
