Guía para entender cómo funcionan los paneles solares
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Guía para entender cómo funcionan los paneles solares
Un panel solar es un dispositivo diseñado para captar la energía de la luz solar y convertirla en electricidad. Está compuesto principalmente por células fotovoltaicas hechas de materiales semiconductores, como el silicio. Cuando la luz solar incide sobre estas células, genera un flujo de electrones que produce corriente eléctrica. Este proceso es conocido como el efecto fotovoltaico.
Los paneles solares son una solución efectiva para empresas que buscan reducir costes operativos y aumentar su sostenibilidad, al proporcionar una fuente de energía limpia y renovable, ideal para grandes instalaciones industriales y comerciales.
Los paneles solares forman parte de un movimiento global hacia las energías renovables. Este movimiento busca reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar el impacto ambiental de la generación de energía.
Pero, ¿sabes cuál es el panorama actual de estas energías? Según el informe ‘Renovables 2023’ de la Agencia Internacional de Energía (AIE), la capacidad adicional de electricidad renovable alcanzó los 507 gigavatios (GW) en 2023. La energía solar fotovoltaica representó tres cuartas partes de estas adiciones globales, lo que subraya su papel crucial en el mix energético mundial.
“El nuevo informe de la AIE muestra que la capacidad renovable global está en camino de aumentar dos veces y media para 2030. Aún no es suficiente para alcanzar el objetivo de la COP28, pero nos estamos acercando y los gobiernos tienen las herramientas para cerrar la brecha”, manifestó el director ejecutivo de la AIE, Fatih Birol. Este crecimiento sostenido en la capacidad de generación de energía solar no solo refleja los avances tecnológicos y la disminución de los costos, sino también el compromiso global con la transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles.
Cómo funcionan los paneles solares
Los paneles solares funcionan mediante la conversión de la luz solar en electricidad utilizable. Comprender este proceso ayuda a apreciar los beneficios de la energía solar y a planificar e implementar su instalación en diferentes entornos, ya sean residenciales, comerciales o industriales. A continuación, te detallamos los pasos fundamentales en el funcionamiento de los paneles solares:
Captura de energía solar: Los paneles solares fotovoltaicos están diseñados para capturar la luz del sol mediante células compuestas principalmente de silicio. Al recibir luz solar, estas células provocan que los electrones se muevan, liberando energía que se transforma en electricidad en forma de corriente continua (DC).
Conversión de energía: Para que la electricidad generada sea compatible con la mayoría de los equipos y la infraestructura eléctrica en viviendas y empresas, un dispositivo llamado inversor convierte esta corriente continua en corriente alterna (AC). Esta conversión es esencial para integrar la energía solar en nuestros sistemas eléctricos diarios.
Almacenamiento o retorno: La electricidad generada por los paneles solares puede ser mayor a la que se consume inmediatamente. Este exceso de energía puede almacenarse en baterías para su uso posterior o puede ser devuelto a la red eléctrica pública, generando a menudo un crédito para el propietario del sistema solar.
Integración con la red eléctrica: En días nublados o durante la noche, cuando los paneles solares no producen suficiente energía, las viviendas y empresas pueden requerir más energía de la disponible a través de la solar. En estos casos, se puede utilizar energía de la red pública para complementar o suplir las necesidades energéticas.
Tipos de paneles solares
Los paneles solares se clasifican principalmente en dos tipos, según la naturaleza y el tratamiento de las células fotovoltaicas que los componen: monocristalinos y policristalinos. Cada tipo tiene características distintivas que influyen en su eficiencia, costo y aplicación preferida. A continuación se describen ambos:
Monocristalinos
- Composición: Están compuestos por células de silicio monocristalino, que se forman a partir de un único cristal de silicio, lo que les confiere una mayor pureza.
- Aspecto: Son fácilmente reconocibles por su color negro intenso y esquinas recortadas, características que resultan de la forma en que se corta el cristal de silicio.
- Eficiencia: Ofrecen una eficiencia energética del 15-25% superior a otros tipos de paneles, lo cual los hace más adecuados para áreas donde el espacio es limitado.
- Durabilidad: Tienen una vida útil más larga, con capacidad de funcionamiento óptimo de hasta 25 años, lo que los hace una inversión a largo plazo. La durabilidad depende no solo del tipo de panel, sino también de factores como la calidad de los materiales, la instalación adecuada y el mantenimiento regular.
Policristalinos
- Composición: Fabricados con células de silicio policristalino, que resultan de fundir fragmentos de silicio. Esto da lugar a un material menos puro comparado con el monocristalino.
- Aspecto: Se caracterizan por su color azul oscuro y una superficie algo granulada, aspecto que se debe a la manera en que el silicio se enfría y se fragmenta durante la fabricación.
- Eficiencia: Son menos eficientes que los paneles monocristalinos; sin embargo, los avances tecnológicos han mejorado significativamente su capacidad para captar luz y han reducido las pérdidas por reflexión.
- Durabilidad: Los avances tecnológicos han mejorado la durabilidad y rendimiento de los paneles policristalinos. En terminos de rendimiento, suelen tener una vida útil estimada de 25 años, y al igual que los paneles monocristalinos proporcionan energía confiable durante décadas.
Cada tipo de panel solar tiene su lugar dependiendo de las necesidades específicas del proyecto, análisis personalizado y diseño del Sistema Fotovoltaico alineado a los objetivos del cliente para obtener la mayor rentabilidad y generar la mayor eficiencia de energía. Elegir entre monocristalinos o policristalinos dependerá del equilibrio entre costo, eficiencia y espacio disponible.
Tipos de montajes de paneles solares
Coplanar
El montaje coplanar se refiere a una instalación en la que todos los paneles solares están instalados en el mismo plano, es decir, tienen la misma inclinación y orientación. Este tipo de montaje es común en techos planos o inclinados con una pendiente uniforme. Ofrece una estética limpia y una mayor eficiencia en la captación de energía solar, ya que todos los paneles reciben la misma cantidad de luz solar directa.
Carport
El carport no es un tipo de montaje en sí, sino una estructura específica sobre la que se instalan los paneles solares. Un carport es una cochera o cobertizo abierto, generalmente utilizado para estacionar vehículos. La ventaja de instalar paneles solares en un carport es que se aprovecha el espacio disponible y se genera energía al mismo tiempo que se protegen los vehículos del sol y la lluvia. Esta solución es ideal para quienes buscan una doble funcionalidad en su infraestructura.
Fija
El montaje fijo se refiere a una instalación en la que los paneles solares están montados en una estructura rígida y no tienen la capacidad de ajustar su inclinación o orientación. Este tipo de montaje es más económico y sencillo que los montajes con seguimiento solar, pero puede ser menos eficiente en algunas ubicaciones. Los paneles fijos son una opción popular debido a su bajo costo de instalación y mantenimiento.
Baterías para paneles solares
Los sistemas de almacenamiento de energía conocidos como BESS (Battery Energy Storage System), son una solución innovadora y cada vez más utilizada en el campo de la acumulación de energía. Estos sistemas pueden optimizar el rendimiento de las instalaciones de energía renovable, incluyendo los paneles solares.
Funcionalidad de los BESS
Versatilidad: Los BESS pueden operar de manera independiente o en conjunto con fuentes de energía renovable. Son capaces de capturar energía de diversas fuentes y almacenarla en baterías recargables para su uso futuro.
Integración de energías renovables: Tienen un papel crucial en la integración de energías renovables, ya que permiten almacenar el excedente de energía producido durante períodos de alta producción (como las horas de máxima insolación) y suministrarla cuando la producción de energía disminuye o la demanda aumenta.
Tipos de baterías utilizadas en BESS
Baterías de ion-litio: La mayoría de los BESS utilizan baterías de iones de litio debido a su alta densidad energética y capacidad para soportar numerosos ciclos de carga y descarga sin una pérdida significativa de eficiencia. Estas baterías son altamente eficientes y tienen una larga vida útil, lo que las hace ideales para aplicaciones de almacenamiento de energía a largo plazo.
Ventajas de los BESS
Ahorro
Una de las aplicaciones de los BESS es la compra de energía en horario base, cuando el costo es bajo, para liberarla en horario punta, cuando el costo es elevado, lo que trae ahorros significativos a las industrias.
Flexibilidad
Los BESS ofrecen una gran flexibilidad en la gestión de la energía, permitiendo a los usuarios y a las empresas maximizar el uso de la energía solar generada y reducir la dependencia de la red eléctrica.
Eficiencia energética
Mejoran la eficiencia general de los sistemas de energía renovable al permitir un uso más constante y predecible de la energía almacenada.
Soporte de carga
También juegan un papel importante en la estabilización de la red eléctrica al proporcionar energía durante picos de demanda sin necesidad de activar plantas de energía convencionales, lo que reduce la emisión de gases contaminantes.
Los BESS son una parte integral de la modernización de las infraestructuras energéticas y la transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles. Su implementación en sistemas solares aumenta la eficacia de estos sistemas y promueve una mayor adopción de tecnologías renovables al ofrecer soluciones prácticas y eficientes para el manejo de la energía.
Precios de los paneles solares
La inversión inicial en un sistema de paneles solares para empresas varía ampliamente y está influenciada por múltiples factores. Comprender estos elementos es crucial para obtener una estimación precisa del costo y para maximizar el retorno de la inversión. Los principales factores que determinan el costo de instalar paneles solares en entornos industriales son: Tamaño del sistema, tipos de paneles solares, costos de instalación, equipamiento, condiciones del sitio y adaptaciones específicas y permisos y cumplimiento normativo.
En EMMI ofrecemos cotizaciones detalladas y ajustadas a las necesidades específicas de cada proyecto industrial. Nuestro equipo de expertos está listo para asesorarte en cada paso, desde la evaluación inicial y el diseño del sistema hasta su instalación, operación y mantenimiento.
Para más información sobre cómo la energía solar puede beneficiar a tu industria o para solicitar una cotización personalizada, no dudes en contactarnos.
Conclusión
La adopción de la energía solar representa una oportunidad para las empresas de reducir costos operativos y minimizar su impacto ambiental, además demuestra un compromiso con la innovación y la sostenibilidad. Al invertir en paneles solares, las organizaciones pueden asegurar una fuente de energía limpia y renovable, que ofrece beneficios a largo plazo tanto económicos como ecológicos. Los avances en tecnologías de almacenamiento como los BESS y las mejoras en los tipos de paneles solares están haciendo que estas soluciones sean más accesibles y eficientes que nunca. En EMMI, estamos comprometidos a ayudarte a navegar estas opciones, proporcionando soluciones personalizadas que se ajusten a las necesidades específicas de tu empresa. Te invitamos a unirte a la revolución de la energía renovable y a tomar medidas concretas hacia un futuro más sostenible.
