Avances tecnológicos
para conseguir mayor almacenamiento con pequeñas inversiones
La energía solar fotovoltaica está en constante evolución y mejora técnica, siendo actualmente uno de los focos más importantes a la hora de la investigación a nivel global. Los motivos son evidentes, ya que, si se pudiera aprovechar de mejor manera la energía producida por el sol, las economías cambiarían radicalmente y por tanto la sociedad que ya no dependería de Fuentes de energía agotables. Cabe destacar que el coste de producción de energía fotovoltaica no tiene nada que envidiarle a lo de otras energías renovables, ya que se puede llegar a valores de producción ( para grandes plantas fotovoltaicas) de 0,04-0,07€/kWh.
No solo se ha conseguido que el rendimiento de los componentes de un sistema fotovoltaico sea cada vez más eficiente, sino que se han reducidos los precios de producción considerablemente, llegando a ser asequible para familias de clase media.
Los principales países industrializados (China, EEUU, Japón, Alemania, etc.) baten récords año tras año, de nueva potencia fotovoltaica instalada.
1.- Evolución de los módulos solares fotovoltaicos
El módulo fotovoltaico es unas de las invenciones más importantes del mundo contemporáneo, desarrollada en los años 50 con el comienzo del programa especial. Desde entonces no ha parado de evolucionar mejorando los ratios de eficiencia (hoy día al 20% de eficiencia para paneles comerciales) y reduciéndose exponencialmente los costes de producción.
Se construye mediante la conexión eléctrica de células solares con objeto de incrementar la potencia de salida del conjunto, ya que una célula aislada produce una cantidad de potencia pequeña (4 – 4,5 W), de escasa utilidad práctica. El módulo debe protegerse del ambiente y también se debe proteger a sus usuarios de posibles descargas eléctricas.
Los paneles fotovoltaicos comerciales más habituales constan de 60 células (10 × 6) y la cantidad de electricidad que produce depende de tres factores principales: el tamaño del panel, la eficiencia de las células solares que los integran y la cantidad de luz solar que recibe el panel.En cuanto al tamaño de los paneles fotovoltaicos, la evolución ha sido igualmente progresiva y continuada año tras año, reduciéndose la superficie del panel consiguiendo generar potencias eléctricas mayores. Cabe decir que desde su invención la célula fotovoltaica ha reducido su tamaño en un 96% para generar la misma cantidad de potencia. Hoy día las dimensiones habituales de un panel comercial son 1,7 o 2 metros de alto y un metro de ancho.
Las células están encapsuladas en el panel, que es un conjunto unitario, estable y rígido, con el objetivo de proteger a las células y a sus interconexiones de los entornos de trabajo donde se utilizan, así como de contactos directos e indirecto por personas.
Las dimensiones descritas en el apartado anterior son los estándares de un panel solar desde hace décadas. Lo que ha cambiado a lo largo de los años, debido a la evolución de la tecnología de las células solares, es la cantidad de potencia generada, ya descrita antes.
La figura muestra cómo ha evolucionado la potencia nominal de un panel desde los años 50 hasta la actualidad.
En la década de 1950, las primeras células solares tenían una eficiencia muy baja, sólo transformaban en energía eléctrica alrededor del 6% de la energía incidente del sol.
Del mismo modo el coste de fabricación ha ido reduciéndose de los diferentes componentes del panel fotovoltaicos. Reduciéndose así en un 89% el precio del panel fotovoltaico desde 2007. En la siguiente gráfica se puede observar el descenso del coste por watio pico del panel fotovoltaico.
2.- Evolución de las estructuras fotovoltaicas
Aunque no lo parezca, las estructuras para la orientación y fijación de los paneles solares tienen una gran relevancia a la hora de la producción.
Una mala orientación puede provocar perdidas considerables, pudiendo llegar a que el sistema fotovoltaico instalado deje de ser rentable.
En cuanto a la fijación, una mala fijación puede provocar que el generador fotovoltaico (paneles solares y estructura) se destruya por las incidencias del clima como pueden ser el viento, la lluvia o la nieve entre otros.
Se ha evolucionado, a través de técnicas de hincado y atornillado, hacia técnicas no invasivas provocando un escaso impacto medio ambiental. Este escaso impacto se consigue del no vertido de hormigones ni productos químicos al terreno.
Otra gran ventaja de este sistema de estructuras es que puede ser desmontado fácilmente al acabar la vida útil del sistema fotovoltaico.
En el montaje de las estructuras, hoy día se consigue un ahorro de tiempo de ejecución considerable que se ven reflejados en el coste total de la instalación.
3.- Evolución de los inversores fotovoltaicos
Los equipos inversores que convierte la energía captada por los paneles solares (Corriente Continua), en energía para abastecer nuestros consumes (Corriente Alterna), su evolución durante la etapa de aprendizaje de los sistemas fotovoltaicos ha sido muy intensa.
Inicialmente los equipos eran de gran tamaño, necesitando una concentración previa de energía antes de poder abastecer la demanda generada por la carga.
La evolución tecnología en la mejora de estos equipos, ha provocado que los rangos de potencia se hayan ampliado mucho más y se hayan adaptado a nuestras necesidades. Con lo que los equipos destinados al Autoconsumo están tan evolucionados con una gran cantidad de entrada de String pudiendo subdividir la potencia fotovoltaica y casi eliminar la concentración previa.
Con el objetivo de adaptarse a las necesidades de los proyectos de autoconsumo, en la actualidad el rango de potencias aceptadas es muy amplio. Pudiéndose también conectar con los acumuladores de energía haciendo la función de reguladores eléctricos, cargando y descargando la energía de los acumuladores en función de las necesidades del consumo.
Desde el punto de vista de los costos, los inversores también han sufrido abaratamiento pero en menor medida que los paneles solares como se puede ver en el siguiente gráfico:
