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Aplicaciones de la energía solar fotovoltaica

Las aplicaciones de la energía solar fotovoltaica son muchas y hay que tener en cuenta diferentes factores tal y como hemos visto en anteriores artículos. Desde grandes plantas fotovoltaicas para la producción de energía eléctrica a gran escala hasta una pequeña célula fotovoltaica situada en una calculadora.

Una aplicación cada vez más común es la utilizada en comunidades de vecinos, oficinas, industria o viviendas unifamiliares, como obtención de energía eléctrica para el autoconsumo. Ya que se consigue una energía eléctrica limpia y gratuita el único inconveniente es la inversión inicial, pero con un pequeño estudio se comprueba que en poco tiempo se tiene totalmente amortizada la instalación. Incluso según la normativa vigente se podría verter la posible energía sobrante producida y venderla a la compañía eléctrica.

¿Cómo orientamos las placas en una instalación fotovoltaica?

Otro aspecto muy a tener en cuenta en el dimensionado de una instalación fotovoltaica es la orientación e inclinación de los paneles solares, factor que también depende de la zonificación ilustrada en artículos anteriores. Así pues, existen diversas fórmulas para definir cuál será el grado de inclinación del panel, menor cuanto menor sea la latitud en la que se quiera colocar la instalación. Comúnmente están orientadas hacia el sur ya que de esta manera se consiguen los mayores valores de radiación total diaria. Aunque estudiando casos concretos se pueden conseguir mejores valores variando también este aspecto.

Dimensionado de una instalación fotovoltaica: condiciones climáticas y zona

Un aspecto importantísimo a la hora de definir una instalación solar fotovoltaica es saber en qué zona de estudio nos encontramos, ya que estos sistemas dependen básicamente de la radiación solar emitida a lo largo del tiempo. Por tanto, habrá que tener en cuenta el histórico en cada localización de la nubosidad, las horas diarias de luz solar, posibles fenómenos meteorológicos como la lluvia o la nieve, etc.

Vemos que la energía entregada por el sol es variable y además tiene un componente aleatorio. Para tratar de forma adecuada estos datos debemos recurrir a técnicas estadísticas y trabajar con medias históricas.

Principios de dimensionado de una instalación solar fotovoltaica

Para el correcto dimensionado de una instalación solar fotovoltaica debemos tener en cuenta tanto nuestra curva de demanda como la de producción solar. Lo primero que debemos ser conscientes es que ambos factores tienen un componente aleatorio por lo que un buen dimensionado es fundamental para alcanzar posteriormente una adecuada rentabilidad.

Entrando en materia, en una zona media se tienen unas 8 horas solares de pico. En total son más, pero estas son las horas en las que se considera que la placa solar trabaja a su potencia nominal. Por cada metro cuadrado de panel se generan unos 200 vatios hora, y realizando unos sencillos cálculos tenemos la energía diaria que producen las placas.

Esquema de una instalación solar fotovoltaica

La energía eléctrica generada por un panel fotovoltáico se obtiene en forma de corriente continua y para poder utilizarla se pueden dar dos situaciones diferentes: que nuestros consumidores trabajen con este tipo de corriente o que necesitemos corriente alterna.

El uso en forma de corriente alterna es el más habitual bien para verterla a la red eléctrica o bien para autoconsumo, pero para ello será necesario realizar la transformación previa de corriente continua en alterna, proceso que se realiza mediante un elemento llamado inversor. La otra opción es utilizar directamente la electricidad generada como corriente continua lo cual puede realizarse en algunos casos, como por ejemplo para iluminación de bajo consumo. En estos casos no sería necesario el inversor.