Energía solar limpia y rentable

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

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Los
paneles solares son habituales para suministrar electricidad a las zonas rurales que no tienen acceso a la red eléctrica, tanto en los países desarrollados como en los países en desarrollo. En estos últimos la red eléctrica no está muy extendida y los paneles solares son muy útiles, ya que es más fácil, más barato y más limpio que crear la red. Los paneles solares se utilizan para iluminar bordas de monte, ermitas, caseríos, bodegas, escuelas y hospitales y en la actualidad se están trabajando decenas de miles de instalaciones fotovoltaicas. El 17% de los módulos fotovoltaicos vendidos en el mundo entre 1990 y 94 fueron destinados a suministrar electricidad a las zonas rurales y se espera que para el año 2010 estas ventas se incrementen hasta un 25%.

Fuera de las zonas rurales, los paneles solares se utilizan en señales luminosas de tráfico, farolas, relojes, teléfonos, satélites de telecomunicaciones, etc. Otra aplicación interesante son los sistemas de bombeo de agua, que funcionan muy bien cuando se necesita agua y no hay energía para salir del subsuelo.

Estas aplicaciones se engloban dentro del grupo de sistemas fotovoltaicos autónomos, es decir, sistemas independientes de la red eléctrica convencional. De hecho, la mayoría de los que se instalan son de este tipo. Pero la energía fotovoltaica tiene otra vía de aplicación, la instalación fotovoltaica asociada a la red eléctrica, es decir, en este caso en los lugares en los que existe la red se instalan paneles generadores de electricidad que se envía directamente a la red. De esta forma, en lugar de que la luz de las casas provenga de centrales eléctricas, térmicas o nucleares, la luz provenga de paneles solares instalados en el tejado.

Se
trataría de tirar menos de las fuentes de electricidad altamente contaminantes y utilizar la electricidad producida desde el Sol cuando sea demasiado baja. Al mismo tiempo, la distribución de electricidad a través de la red reduce considerablemente los costes de adaptación y los trabajos. En definitiva, una aplicación cómoda y limpia. A finales de 1998 existían en el mundo más de 30.000 instalaciones de este tipo, que podrían alcanzar el millón para el año 2010. Hasta el momento, sin embargo, aunque en el Estado español los paneles solares pudieron unirse a la red, no había una normativa que definiera cómo debía hacerse.

Normativa
necesaria

La empresa
donostiarra Solumed trabaja con energías renovables mediante la instalación de paneles solares, entre otros. Según Xabier Esteban, empleado de la misma, "se puede considerar positivo el reglamento que se acaba de aprobar y esperamos animar a más gente a colocar paneles". La integración de una instalación en la red, según el decreto aprobado en 1998, obligaba a los gestores de la red eléctrica a pagar, "pero la forma de unir, qué aparatos eran los más adecuados, la relación entre los gestores de la red y el cliente, etc. ha estado sin concretar hasta el momento". Dado que la electricidad generada por los paneles y la de la red es de distinta frecuencia, oficialmente al menos, los dispositivos de unión con el recelo de los gestores de la red eléctrica eran insuficientes. Pero al final, a pesar de haber sido adaptadas en gran medida por ellos mismos, se ha alcanzado la normativa básica.

Ahora, colocando paneles solares en el tejado y conectándolos a la red eléctrica principal, recibirías 66 pesetas por kWh producido. Concretamente 66 pesetas en el caso de la instalación de 5 kWh y 36 en las de más de 10, que producen mucha más electricidad. Lógicamente, los costes de instalación se incrementan proporcionalmente. Sin embargo, "la instalación de 5 kWh es mucho, basta con 4,4 kWh para cubrir las necesidades de una gran casa; una casa más pequeña se puede reparar con 2-3 kWh", afirma Xabier Esteban. La producción de paneles solares se vende a la red a un precio y la de uso doméstico a un precio menor. La instalación de 5 kWh genera unos beneficios anuales de 600.000 pesetas y la de 10, 1.200.000.

¿El bolsillo animará más a la gente que al medio ambiente? Conocen casos curiosos de Solumed. Por ejemplo, en un pequeño pueblo de España se reunieron los vecinos y entre todos se instaló una instalación fotovoltaica de 15 KWh, suficiente para cubrir las necesidades eléctricas de todos y, de paso, poder ganar dinero.

Inversión para toda la vida

"La instalación de paneles solares no es barata, una instalación convencional de 5 kWh circula alrededor de 4 millones y medio, pero hay que tener en cuenta que estas instalaciones son para siempre. Los paneles están diseñados teóricamente para durar unos 20 años, pero funcionan más. Yo, por ejemplo, conozco los paneles que se han puesto en marcha en 1968 y que todavía están en marcha. Además, requieren muy poco mantenimiento"

La
energía fotovoltaica es de gran interés entre las renovables: genera muy pocos residuos, no emite contaminantes a la atmósfera (ni a ríos o mares), no produce daños a la fauna y a la flora, y además es totalmente silenciosa, no produce contaminación acústica. Desde el punto de vista ambiental, los acumuladores son el punto más débil de las instalaciones fotovoltaicas, con sustancias tóxicas como el plomo, el níquel y el cadmio, que deben ser cuidadas y recicladas. Pero la energía fotovoltaica es, en general, una energía limpia.

El
Sol es una fuente de energía inagotable, al menos en los próximos 6.000 millones de años, sin necesidad de combustible, extracción ni transporte. Llega directamente hasta los paneles. Al mismo tiempo, la sumisión total al sol es uno de los mayores desventajas de la energía fotovoltaica: una instalación fotovoltaica bien diseñada nos suministra energía en cualquier momento del día y de la noche, pero el generador no puede trabajar sin sol, no es capaz de generar electricidad sin él, por lo que no es un sistema adecuado para aplicaciones que requieran altas potencias.

Tecnología basada en el silicio

Energía solar fotovoltaica. El término fotovoltaico es, sin duda, el más incomprensible de los tres para cualquier persona que no sepa mucho del tema. Pero el significado es bastante simple: La energía proveniente del Sol en forma de rayos, radiaciones o fotones se transforma en movimiento de electrones, o lo que es lo mismo, en electricidad. Esto se realiza a través del mediador denominado célula fotovoltaica, las unidades básicas de paneles solares que se instalan en los tejados y otros lugares. En orden de magnitud creciente, los conjuntos celulares forman módulos y los conjuntos modulares paneles.

Las células fotovoltaicas están formadas por capas de materiales semiconductores. Los materiales semiconductores tienen propiedades eléctricas especiales y pueden ser aislantes o conductores en función de la temperatura. Las células fotovoltaicas están formadas, en general, por dos capas de silicio. Cuando el rayo de sol toca la célula, los electrones saltan de una capa a otra y, por exigencias del diseño de la célula, deben introducirse en el circuito eléctrico. Debido a la continua llegada de los rayos del sol, los electrones también saltan continuamente de una capa a otra, generando corriente eléctrica a través del circuito. Este es el secreto de las células fotovoltaicas.

Además de los paneles solares, las instalaciones fotovoltaicas tienen otros dos componentes principales: el regulador y el acumulador. El acumulador almacena la energía eléctrica producida a lo largo del día para poder recibir corriente eléctrica constante en momentos de menor producción o durante las noches (cuando no hay producción). El regulador, por su parte, es un sistema de seguridad que, cuando el acumulador está lleno, corta la corriente para que no sufra ningún daño.

Publicado en el suplemento Natura de Gara