¿Qué es la energía solar? Explicación de la energía solar

¿Qué es la energía solar? Explicación de la energía solar

En pocas palabras, la energía solar es la energía del sol. Es el recurso energético más abundante en la Tierra y se puede convertir de energía radiante del sol a energía eléctrica o térmica. Usamos la energía solar para muchos propósitos, como alimentar y calentar hogares, negocios, servicios públicos y más. La energía solar es un recurso renovable y, como tal, es una parte fundamental de nuestro futuro de energía limpia. En este artículo, explicaremos lo que necesita saber sobre la energía solar, incluido cómo funciona y sus aplicaciones.

Puntos clave sobre la energía solar


  • La energía solar es energía del sol y se captura con varias tecnologías, incluidos los paneles solares.
  • Hay dos tipos principales de energía solar: fotovoltaica y térmica.
  • El “efecto fotovoltaico” es el mecanismo por el cual los paneles solares de silicio aprovechan la energía del sol y generan electricidad.

El efecto fotovoltaico

El sol hace más por nuestro planeta que solo proporcionar luz durante el día: cada partícula de luz solar (llamada fotón) que llega a la superficie de la Tierra contiene energía que alimenta nuestro planeta. La energía solar es en última instancia responsable de todos nuestros sistemas meteorológicos y fuentes de energía en la Tierra, y suficiente radiación solar llega a la superficie del planeta cada hora para satisfacer teóricamente nuestras necesidades energéticas globales durante casi un año entero.

Entonces, ¿de dónde viene toda esta energía? Nuestro sol, como cualquier estrella de la galaxia, es básicamente un reactor nuclear masivo. En lo profundo del núcleo del Sol, las reacciones de fusión nuclear producen enormes cantidades de energía que se irradian desde la superficie del Sol hacia el espacio en forma de luz y calor.

En la Tierra, aprovechamos y convertimos la energía solar del sol en energía utilizable mediante colectores fotovoltaicos o solares térmicos. Aunque la energía solar solo representa una pequeña cantidad del uso total de energía global, la caída del costo de instalar paneles solares significa que cada vez más personas en más lugares pueden aprovechar la energía solar. La energía solar es un recurso de energía limpia y renovable y desempeñará un papel importante en el futuro energético mundial.

¿Para qué se utiliza la energía solar?

Hay muchas tecnologías de energía solar que aprovechan la energía del sol. Las dos formas principales de utilizar la energía del sol son fotovoltaica y captación solar térmica. La energía fotovoltaica es mucho más común para proyectos de electricidad a menor escala (como instalaciones de paneles solares residenciales), mientras que la captura solar térmica generalmente solo se usa para la producción de electricidad a gran escala en instalaciones solares de servicios públicos. Además de producir electricidad, las variaciones de temperatura más bajas de los proyectos de energía solar térmica se pueden utilizar para calefacción y refrigeración.

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La energía solar es una de las fuentes de energía más baratas y de más rápido crecimiento en el mundo y continuará extendiéndose rápidamente en los próximos años. Con la mejora de la tecnología solar cada año, los beneficios económicos de la energía solar mejoran, lo que se suma a las ventajas ambientales de elegir una fuente de energía limpia y renovable. En los próximos años, podemos esperar que más y más energía solar y eólica ingresen a la combinación de centrales eléctricas a gran escala, lo que ayudará a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de nuestro país y combatir el cambio climático.

Energía solar fotovoltaica

Una forma común para que los propietarios aprovechen la energía solar es con un sistema solar fotovoltaico (PV). Con un sistema fotovoltaico solar, los paneles solares (también llamados módulos solares) convierten la luz solar en electricidad que puede usar inmediatamente, almacenar en una batería solar o enviar a la red eléctrica para su uso.

Los paneles solares convierten la energía solar en electricidad utilizable mediante un proceso conocido como efecto fotovoltaico. La luz solar entrante golpea un material semiconductor (típicamente silicio) en las células solares y suelta los electrones, poniéndolos en movimiento y generando una corriente eléctrica que puede capturarse con cableado. Esta corriente se conoce como electricidad de corriente continua (CC) y debe convertirse en electricidad de corriente alterna (CA) mediante un inversor solar; esto se debe a que la mayor parte de la red eléctrica de EE. UU. funciona con electricidad de CA, al igual que la mayoría de los electrodomésticos.

La energía solar se captura en muchas escalas mediante la energía fotovoltaica, y la instalación de un sistema de energía solar es una forma inteligente de ahorrar dinero en su factura de electricidad al mismo tiempo que reduce su dependencia de los combustibles fósiles no renovables. Las grandes empresas y las empresas eléctricas también pueden beneficiarse de la generación de energía solar fotovoltaica mediante la instalación de grandes paneles solares que alimentan las operaciones de la empresa o suministran energía a la red eléctrica.

Almacenamiento de energía con baterías solares


La electricidad solar es excelente cuando brilla el sol, pero si desea maximizar su independencia de la red, necesitará un sistema de almacenamiento solar plus. Con un batería solar, puede cargar su batería con el exceso de energía generado por su sistema, en lugar de exportar esa energía a la red. Luego, por la noche o si hay mal tiempo, puede usar esta energía almacenada para minimizar la cantidad de electricidad que extrae de la red. Si dimensiona su sistema de almacenamiento solar más en consecuencia, también puede desconectarse de la red, pero, a menos que su consumo de electricidad sea bajo, ¡debe esperar que esta configuración sea bastante complicada y costosa!

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Energía solar térmica

Una segunda forma de utilizar la energía solar es captar el calor de la radiación solar directamente y utilizar ese calor como energía solar térmica. La energía solar térmica tiene una gama más amplia de usos que un sistema fotovoltaico, pero su uso para la generación de electricidad a pequeña escala no es tan práctico como el uso de energía fotovoltaica.

Hay tres tipos generales de energía solar térmica: baja temperatura utilizado para calefacción y refrigeración, temperatura media utilizado para calentar agua, y alta temperatura utilizado para la generación de energía eléctrica.

Baja temperatura

Los sistemas de energía solar térmica de baja temperatura implican calentar y enfriar el aire como un medio de control del clima, como en el diseño de edificios solares pasivos. En las propiedades construidas para el uso de energía solar pasiva, los rayos del sol pueden ingresar a un espacio habitable para calentar un área y bloquearse cuando el área necesita enfriarse.

Temperatura media

Los sistemas de energía solar térmica de temperatura media incluyen agua caliente solar sistemas de calefacción. En una configuración de agua caliente solar, el calor del sol es capturado por colectores en su azotea. Luego, este calor se transfiere al agua que corre a través de las tuberías de su hogar para que no tenga que depender de los métodos tradicionales de calentamiento de agua, como los calentadores de agua que funcionan con petróleo o gas.

Alta temperatura

Los sistemas de energía solar térmica de alta temperatura utilizan energía solar concentrada (CSP) para generar electricidad a mayor escala. En una planta de electricidad solar térmica, los espejos enfocan los rayos del sol en tubos que contienen un líquido que puede retener bien la energía térmica. Este fluido calentado evapora el agua en vapor, que luego hace girar una turbina y genera electricidad, ¡todo usando luz solar concentrada!

Calefacción y refrigeración solar con bombas de calor


Como hemos discutido, puede calentar su hogar o agua caliente con energía solar térmica, pero también puede hacerlo con energía solar fotovoltaica emparejando su sistema de energía solar con un bomba de calor. En lugar de generar calor (como en un sistema de calefacción de gas natural o petróleo), las bombas de calor funcionan simplemente transfiriendo calor de un lugar a otro, lo que les permite tener una alta eficiencia energética. Si no tiene energía solar, aún puede alimentar las bombas de calor con energía eléctrica de la red, ¡pero ahorrará más si las hace funcionar con energía solar gratuita producida en su hogar! Obtenga más información sobre cómo dimensionar su sistema solar para admitir una bomba de calor.

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Preguntas frecuentes sobre la energía solar

Hay mucho que aprender sobre energía solar. Aquí hay algunas respuestas rápidas a preguntas comunes.

¿Cómo funciona la energía solar?

La generación de energía solar comienza cuando los paneles solares absorben fotones, o partículas de luz, con células fotovoltaicas, generando esta energía de corriente continua (CC) y luego convirtiéndola en energía de corriente alterna (CA) utilizable con la ayuda de la tecnología de inversor. Luego, la energía de CA fluye a través del panel eléctrico de la casa y se distribuye en consecuencia.

¿Para qué se utiliza la energía solar?

La energía solar se utiliza de dos formas principales: generar electricidad (como con los paneles solares en los tejados) o generar energía térmica (como con las plantas de energía solar concentrada). Para la mayoría de los propietarios de viviendas, los paneles solares que convierten la energía solar en electricidad es el mejor uso de la energía solar porque les permite ahorrar en las facturas de electricidad.

¿Cuánto duran los paneles solares?

Los paneles solares generalmente duran de 25 a 30 años antes de que comiencen a ver caídas más pronunciadas en el rendimiento de lo que es útil para muchos hogares. Sin embargo, durante esas casi tres décadas, generará electricidad solar gratuita a partir del sol.

Cómo apoyar el desarrollo solar


El porcentaje de energía renovable (incluida la solar) en la combinación energética de su empresa de servicios públicos sigue aumentando, pero no se producirán avances significativos de la noche a la mañana. Mientras tanto, puede apoyar el desarrollo de granjas solares en su comunidad suscribiéndose a un granja solar comunitaria. La energía solar comunitaria es una gran opción si es un inquilino o no tiene una buena casa para la energía solar; conduce a la creación de empleo local y le ahorrará entre 10 a 15 por ciento anual en sus facturas de electricidad.

Pablo Ruiz