Energía fotovoltaica: el sol se convierte en electricidad
Sistemas solares en el techo de una casa © electriceye, stock.adobe.com Una célula solar es un pequeño milagro tecnológico: para producir electricidad, no necesita nada más que los rayos de sol que brillan sobre ella. Esto se debe, por un lado, al material del que está elaborado y, por otro, al denominado efecto diciembre. Esta ley física establece que se crea un voltaje eléctrico tan pronto como se ilumina un semiconductor. Este es exactamente el caso de una celda fotovoltaica: generalmente está hecha de silicio, un material semiconductor. Los fotones contenidos en los rayos del sol liberan electrones de este material, que se pueden utilizar como energía eléctrica. El voltaje eléctrico directo que se crea tiene una fuerza de alrededor de 1,4 voltios.La cantidad de energía producida aumenta con la fuerza de la radiación solar que incide sobre las células solares.
Diferentes tipos de celdas solares.
No todas las células solares son iguales. Como ocurre con la mayoría de las tecnologías, existen diferentes tipos de fabricación en esta área. Hay tres tipos diferentes de células hechas de silicio:
Estructura de una celda solar
- Células monocristalinas: este tipo de célula solar logra la máxima eficiencia. Sin embargo, se requiere la mayor cantidad de energía para la producción.
- Células policristalinas: las células policristalinas son económicas de fabricar, pero están a la zaga del rendimiento de las células monocristalinas. Sin embargo, las células policristalinas tienen la mayor participación en el uso de módulos fotovoltaicos.
- Células amorfas: este tipo de célula se produce mediante un proceso de película fina, pero su eficiencia a la luz del sol es comparativamente baja. Las células amorfas se utilizan principalmente en aplicaciones pequeñas, por ejemplo, en calculadoras de bolsillo y relojes.
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Muchas células, un módulo: la estructura de un sistema fotovoltaico
Una célula solar todavía no forma un sistema fotovoltaico. Para utilizar la energía solar de forma económica, es necesario un sistema complejo y coordinado. Los componentes básicos de un sistema fotovoltaico son:
- Módulos solares
- Contadores de alimentación y / o consumo
- Inversor
Fotovoltaica: esquema de un sistema conectado a la red
En los módulos solares azulados y relucientes, que dan forma cada vez más al paisaje, las células solares individuales están conectadas en serie para formar unidades. Por lo tanto, producen un voltaje significativamente más alto que la celda individual. Se necesitan alrededor de 8 a 10 metros cuadrados de área del módulo para lograr una potencia nominal de un kilovatio. Luego, el sistema produce una producción anual de alrededor de 80 a 110 kilovatios hora por metro cuadrado.
La electricidad puede introducirse en la red de suministro público o consumirse usted mismo. La cantidad de electricidad producida se registra mediante el medidor de alimentación o consumo.
Sin embargo, antes de que pueda utilizarse, se debe dar un paso intermedio decisivo: la energía fotovoltaica genera corriente continua. Sin embargo, la red eléctrica alemana y prácticamente todos los dispositivos de consumo funcionan con corriente alterna. Por lo tanto, es necesaria una conversión de voltaje CC a CA. El llamado inversor asume esta importante tarea.
Inversor explicado
Úselo usted mismo o aliméntelo: ¿qué hace con la electricidad que genera?
Durante mucho tiempo, la instalación de sistemas fotovoltaicos se orientó como una inversión financiera a la pura producción y alimentación de electricidad. Se incluyó la financiación estipulada por la Ley de Fuentes de Energía Renovable (EEG) y se estableció el sistema para una cierta ganancia. La electricidad generada se introdujo completamente en la red de suministro por una tarifa de alimentación que, gracias al EEG, fue significativamente más alta que el precio de un kilovatio hora de electricidad generada convencionalmente. El EEG todavía está subsidiado hoy, pero se está reduciendo cada vez más debido a la caída de los precios de los sistemas fotovoltaicos. Sin embargo, el planteamiento de un sistema fotovoltaico como inversión sigue siendo económico.
Sin embargo, en tiempos de aumento de los precios de la electricidad, además de la pura alimentación de la energía generada, el autoconsumo es cada vez más importante. La idea detrás de esto: cuanta más electricidad que necesita proviene de su propia producción, menos costosa tiene que comprarla a un proveedor de energía. Para el propietario del sistema, el autoconsumo significa una mayor independencia de la evolución de los precios que tiene lugar en el mercado eléctrico.
Electricidad cara del operador de red: No, gracias
Almacenamiento de energía inteligente para el mejor rendimiento
En el curso del uso propio, han sucedido muchas cosas en el campo de la tecnología de almacenamiento moderna en los últimos años. Hoy en día, los sistemas de baterías inteligentes se pueden integrar en el sistema general, que puede almacenar la electricidad generada en los días soleados durante un cierto período de tiempo. Funcionan con el mismo principio que una batería, solo que a una escala mucho mayor. Esto significa que la energía solar también está disponible por la noche cuando la generación de energía se ve interrumpida por las condiciones naturales. El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) ha calculado que un hogar puede reducir su consumo de electricidad del suministro público hasta en un 60 por ciento mediante la instalación de un sistema de almacenamiento de batería local. Con el almacenamiento de energía, la proporción de electricidad autogenerada se puede duplicar.Esto asegura los mejores ahorros posibles en su propia factura de electricidad.
Inteligente: los sistemas de almacenamiento de electricidad almacenan electricidad incluso cuando no hay consumo
Electricidad solar como combustible para el automóvil
La electricidad generada por energía solar también se puede utilizar mucho más allá de sus propias cuatro paredes. Es concebible, por ejemplo, que los módulos solares del techo carguen un automóvil de propulsión eléctrica en épocas de alta producción de electricidad. Actualmente se está investigando el potencial de este vínculo entre la generación de energía solar descentralizada y la vida cotidiana.
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