Energia solar neta i rendible

2000/10/29 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia

• Astrofisika
• Ingurumena
• Energia berriztagarriak

Els
panells solars són habituals per a subministrar electricitat a les zones rurals que no tenen accés a la xarxa elèctrica, tant als països desenvolupats com als països en desenvolupament. En aquests últims la xarxa elèctrica no està molt estesa i els panells solars són molt útils, ja que és més fàcil, més barat i més net que crear la xarxa. Els panells solars s'utilitzen per a il·luminar bordes de muntanya, ermites, caserius, cellers, escoles i hospitals i en l'actualitat s'estan treballant desenes de milers d'instal·lacions fotovoltaiques. El 17% dels mòduls fotovoltaics venuts en el món entre 1990 i 94 van ser destinats a subministrar electricitat a les zones rurals i s'espera que per a l'any 2010 aquestes vendes s'incrementin fins a un 25%.

Fora de les zones rurals, els panells solars s'utilitzen en senyals lluminosos de trànsit, fanals, rellotges, telèfons, satèl·lits de telecomunicacions, etc. Una altra aplicació interessant són els sistemes de bombament d'aigua, que funcionen molt bé quan es necessita aigua i no hi ha energia per a sortir del subsòl.

Aquestes aplicacions s'engloben dins del grup de sistemes fotovoltaics autònoms, és a dir, sistemes independents de la xarxa elèctrica convencional. De fet, la majoria dels quals s'instal·len són d'aquest tipus. Però l'energia fotovoltaica té una altra via d'aplicació, la instal·lació fotovoltaica associada a la xarxa elèctrica, és a dir, en aquest cas en els llocs en els quals existeix la xarxa s'instal·len panells generadors d'electricitat que s'envia directament a la xarxa. D'aquesta forma, en lloc que la llum de les cases provingui de centrals elèctriques, tèrmiques o nuclears, la llum provingui de panells solars instal·lats en la teulada.

Es tractaria
de tirar menys de les fonts d'electricitat altament contaminants i utilitzar l'electricitat produïda des del Sol quan sigui massa baixa. Al mateix temps, la distribució d'electricitat a través de la xarxa redueix considerablement els costos d'adaptació i els treballs. En definitiva, una aplicació còmoda i neta. A la fi de 1998 existien en el món més de 30.000 instal·lacions d'aquest tipus, que podrien aconseguir el milió per a l'any 2010. Fins al moment, no obstant això, encara que en l'Estat espanyol els panells solars van poder unir-se a la xarxa, no hi havia una normativa que definís com havia de fer-se.

Normativa
necessària

L'empresa
donostiarra Solumed treballa amb energies renovables mitjançant la instal·lació de panells solars, entre altres. Segons Xabier Esteban, emprat d'aquesta, "es pot considerar positiu el reglament que s'acaba d'aprovar i esperem animar a més gent a col·locar panells". La integració d'una instal·lació en la xarxa, segons el decret aprovat en 1998, obligava els gestors de la xarxa elèctrica a pagar, "però la manera d'unir, quins aparells eren els més adequats, la relació entre els gestors de la xarxa i el client, etc. ha estat sense concretar fins al moment". Atès que l'electricitat generada pels panells i la de la xarxa és de diferent freqüència, oficialment almenys, els dispositius d'unió amb el recel dels gestors de la xarxa elèctrica eren insuficients. Però al final, malgrat haver estat adaptades en gran manera per ells mateixos, s'ha aconseguit la normativa bàsica.

Ara, col·locant panells solars en la teulada i connectant-los a la xarxa elèctrica principal, rebries 66 pessetes per kWh produït. Concretament 66 pessetes en el cas de la instal·lació de 5 kWh i 36 en les de més de 10, que produeixen molta més electricitat. Lògicament, els costos d'instal·lació s'incrementen proporcionalment. No obstant això, "la instal·lació de 5 kWh és molt, n'hi ha prou amb 4,4 kWh per a cobrir les necessitats d'una gran casa; una casa més petita es pot reparar amb 2-3 kWh", afirma Xabier Esteban. La producció de panells solars s'embeni a la xarxa a un preu i la d'ús domèstic a un preu menor. La instal·lació de 5 kWh genera uns beneficis anuals de 600.000 pessetes i la de 10, 1.200.000.

La butxaca animarà més a la gent que al medi ambient? Coneixen casos curiosos de Solumed. Per exemple, en un petit poble d'Espanya es van reunir els veïns i entre tots es va instal·lar una instal·lació fotovoltaica de 15 KWH, suficient per a cobrir les necessitats elèctriques de tots i, de pas, poder guanyar diners.

Inversió per a tota la vida

"La instal·lació de panells solars no és barata, una instal·lació convencional de 5 kWh circula al voltant de 4 milions i mig, però cal tenir en compte que aquestes instal·lacions són per sempre. Els panells estan dissenyats teòricament per a durar uns 20 anys, però funcionen més. Jo, per exemple, conec els panells que s'han posat en marxa en 1968 i que encara estan en marxa. A més, requereixen molt poc manteniment"

L'energia
fotovoltaica és de gran interès entre les renovables: genera molt pocs residus, no emet contaminants a l'atmosfera (ni a rius o mars), no produeix danys a la fauna i a la flora, i a més és totalment silenciosa, no produeix contaminació acústica. Des del punt de vista ambiental, els acumuladors són el punt més feble de les instal·lacions fotovoltaiques, amb substàncies tòxiques com el plom, el níquel i el cadmi, que han de ser cuidades i reciclades. Però l'energia fotovoltaica és, en general, una energia neta.

El
Sol és una font d'energia inesgotable, almenys en els pròxims 6.000 milions d'anys, sense necessitat de combustible, extracció ni transport. Arriba directament fins als panells. Al mateix temps, la submissió total al sol és un dels majors desavantatges de l'energia fotovoltaica: una instal·lació fotovoltaica ben dissenyada ens subministra energia en qualsevol moment del dia i de la nit, però el generador no pot treballar sense sol, no és capaç de generar electricitat sense ell, per la qual cosa no és un sistema adequat per a aplicacions que requereixin altes potències.

Tecnologia basada en el silici

Energia solar fotovoltaica. El terme fotovoltaic és, sens dubte, el més incomprensible dels tres per a qualsevol persona que no sàpiga molt del tema. Però el significat és bastant simple: L'energia provinent del Sol en forma de raigs, radiacions o fotons es transforma en moviment d'electrons, o cosa que és el mateix, en electricitat. Això es realitza a través del mediador denominat cèl·lula fotovoltaica, les unitats bàsiques de panells solars que s'instal·len en les teulades i altres llocs. En ordre de magnitud creixent, els conjunts cel·lulars formen mòduls i els conjunts modulars panells.

Les cèl·lules fotovoltaiques estan formades per capes de materials semiconductors. Els materials semiconductors tenen propietats elèctriques especials i poden ser aïllants o conductors en funció de la temperatura. Les cèl·lules fotovoltaiques estan formades, en general, per dues capes de silici. Quan el raig de sol toca la cèl·lula, els electrons salten d'una capa a una altra i, per exigències del disseny de la cèl·lula, han d'introduir-se en el circuit elèctric. A causa de la contínua arribada dels raigs del sol, els electrons també salten contínuament d'una capa a una altra, generant corrent elèctrica a través del circuit. Aquest és el secret de les cèl·lules fotovoltaiques.

A més dels panells solars, les instal·lacions fotovoltaiques tenen altres dos components principals: el regulador i l'acumulador. L'acumulador emmagatzema l'energia elèctrica produïda al llarg del dia per a poder rebre corrent elèctric constant en moments de menor producció o durant les nits (quan no hi ha producció). El regulador, per part seva, és un sistema de seguretat que, quan l'acumulador està ple, curta el corrent perquè no sofreixi cap mal.

Publicat en el suplement Natura de Gara