Episodio 3 – Energía Solar Fotovoltaica

Notas del Programa

Te dejamos por aquí algunos de nuestros artículos que puede que te ayuden a entender mejor el episodio de hoy. Y recuerda que tienes el episodio en todas las plataformas de podcasting principales.

• Energías Renovables
• Energía Solar
• Energía Fotovoltaica
• Los Paneles Solares
• El Algoritmo MPPT
• Apuntamiento Fotovoltaico

Y échale un ojo a otros episodios del podcast que están muy interesantes!

• Episodio 1 – ¿Qué es la Transición Energética?
• Episodio 2 – Precios negativos en el mercado eléctrico

Transcripción del Episodio

Sección 1: Introducción

Buenas a todos y bienvenidos un día más al Podcast de Transición Energética. Yo soy Víctor Baeschlin y en el episodio de hoy abordaremos la energía solar fotovoltaica.

Ya sabemos la importancia de las energías renovables en la transición energética hacia un modelo más sostenible pero, ¿qué papel juega la fotovoltaica en esta transición? Es lo que vamos a intentar ver hoy en este episodio, aunque ya os adelanto que el papel que va a jugar es muy importante.

Y sin más preámbulo, entremos en materia.

Sección 2: ¿Qué es la Energía Solar Fotovoltaica?

Antes que nada, es importante no confundir la energía solar fotovoltaica con la energía solar térmica. Mientras que la fotovoltaica convierte la luz solar en electricidad, la solar térmica utiliza el calor del sol para calentar fluidos y generar electricidad o agua caliente. Ambas son tecnologías solares, pero su funcionamiento y aplicaciones son diferentes. Muchas veces veréis que a la fotovoltaica se le llama energía solar, pero aquí vamos a hablar con propiedad.

Para empezar, definamos qué es la energía solar fotovoltaica. Se trata de una tecnología que convierte la luz solar directamente en electricidad mediante el uso de paneles solares. Estos paneles están formados por células fotovoltaicas, que son las encargadas de realizar esta conversión. Estas células están compuestas por distintas capas de semiconductores que se disponen de tal forma que cuando el fotón incide sobre estos átomos los “excita” por así decirlo. Así, cuanta más irradiancia haya, es decir, más fotones lleguen al panel, más electrones habrán excitados. Solo es necesario cerrar el circuito entre un extremo de la célula y el otro para poder aprovechar esta energía en un circuito externo.

La tecnología fotovoltaica tiene una historia fascinante. Aunque, la primera oblea se fabricó a finales del Siglo XIX, sus primeras aplicaciones se remontan a los años 50, cuando se utilizaban en satélites espaciales.

Hoy en día, la fotovoltaica es la fuente de energía renovable que más crece en el mundo. Los avances en la tecnología han permitido reducir los costos y aumentar la eficiencia de los paneles solares, haciéndolos accesibles para un uso residencial y comercial. Para que os hagáis una idea, en la década de 1970 cada vatio de panel solar costaba 100 dólares, mientras que hoy en día puedes comprarlo en cualquier tienda de bricolaje por 20 centimos el vatio. Esto, amigos, significa que lo que hoy en día una instalación residencial estándar puedes costarte 1000 euros en paneles solares, en 1970 hubiera costado 500.000 dólares! Y eso sin tener en cuenta la inflación, que si la consideramos nos iríamos a unos 3 millones de hoy en día. Estaréis conmigo en que es una salvajada. El precio se ha reducido unas 3000 veces en 50 años. Y esto no es más que una muestra de que las tecnologías evolucionan y que lo que hoy es caro y puede parecer inviable termina siendo asequible si hay una demanda y una competitividad real.

Sección 3: Partes de una instalación fotovoltaica

Ahora que hemos entendido qué es la energía solar fotovoltaica y su importancia, vamos a explorar las partes principales que componen una instalación fotovoltaica. Cada componente desempeña un papel necesario para el funcionamiento y la eficiencia del sistema.

Por un lado, tenemos los paneles solares, que son el corazón de cualquier instalación fotovoltaica y que ya hemos explicado hace un momento. Los paneles pueden variar en tamaño y eficiencia, pero todos cumplen la misma función básica que es capturar la energía del sol.

Después tenemos, la estructura solar que es la que sostiene los paneles en su lugar. Existen diferentes tipos, como estructuras fijas, estructuras con seguimiento, de zapata, metálicas… Las estructuras fijas mantienen los paneles en una posición estática, mientras que las estructuras con seguimiento ajustan el ángulo de los paneles para maximizar la captación de luz solar a lo largo del día.

Otro componente esencial es el inversor solar. Los inversores convierten la corriente continua generada por los paneles en corriente alterna que se puede usar en nuestros hogares y negocios. Hay varios tipos de inversores: centrales, de string y microinversores, principalmente. Cada tipo tiene sus ventajas y desventajas dependiendo del tamaño y las necesidades de la instalación. Además de convertir el tipo de corriente, es importante el algoritmo MPPT que incorporan, ya que es el que consigue que los paneles trabajen en su punto óptimo. Esto si queréis lo tratamos otro día en profundidad en un episodio. Si estáis interesados hacednoslo saber en los comentarios.

El cableado es otro aspecto importante de las instalaciones fotovoltaicas. Hay cables en corriente continua (DC) que llevan la electricidad desde los paneles hasta el inversor, y cables en corriente alterna (AC) que llevan la electricidad desde el inversor hasta el punto de consumo. Además, es fundamental tener protecciones tanto en DC como en AC para asegurar la seguridad del sistema, protegiendo contra sobrecargas y cortocircuitos.

En proyectos más grandes, pueden incluirse componentes adicionales como cajas de string, que agrupan varias cadenas de paneles, centros de transformación para ajustar la tensión de la electricidad, o estaciones meteorológicas para monitorear las condiciones climáticas y optimizar el rendimiento del sistema, entre otras cosas.

Sección 4: Ventajas y Desventajas de la fotovoltaica

Una de las mayores ventajas de la energía solar fotovoltaica es que produce electricidad sin emisiones directas de carbono, lo que la hace una opción ambientalmente deseable. Además, los costes de instalación y mantenimiento han disminuido significativamente, permitiendo que más personas y empresas accedan a esta tecnología. La instalación de sistemas fotovoltaicos es relativamente rápida y sencilla, lo que facilita su implementación en diversos contextos, y también promueve la independencia energética al permitir generar electricidad propia.

Sin embargo, también existen desventajas. La generación de electricidad solar es intermitente, ya que depende de la luz solar disponible, lo que puede ser un desafío en días nublados o durante la noche. Además, los sistemas fotovoltaicos no proporcionan la inercia necesaria para estabilizar la red eléctrica, lo que puede requerir el apoyo de otras fuentes de energía o sistemas de almacenamiento. La sobreproducción de electricidad puede llevar a vertidos de energía cuando la demanda es baja y a un apuntamiento negativo que hace que la rentabilidad y la inversión en esta tecnología se reduzca. Por último, como desventaja destacar la dependencia de materiales críticos como el silicio y el litio, controlados principalmente por unos pocos países, añade una capa de complejidad a la producción y suministro de estos sistemas.

Sección 5: Fotovoltaica en España

Por lo que respecta a esta tecnología en España tiene un potencial enorme, gracias a su alta irradiación solar. Este potencial se ha traducido en una apuesta fuerte por la fotovoltaica en los últimos años.

En 2023, España alcanzó un hito histórico al poner en servicio 5.800 MW nuevos de potencia instalada solar fotovoltaica, sumando un total de 27.500 MW. Esta cifra representa un incremento del 23,1% respecto al año anterior. La generación de electricidad fotovoltaica en España también ha sido impresionante, alcanzando los 34.500 GWh en 2023, lo que contribuye de manera significativa al mix energético nacional y ayuda a reducir las emisiones de CO2.

Por ejemplo, este mayo de 2024 ha sido el primer mayo en el que la energía solar fotovoltaica ha sido la principal fuente de energía, con casi 5.500 GWh de los menos de 20.000 GWh totales, es decir, más de un 25% de la generación.

El autoconsumo ha sido otra área de gran crecimiento, con más de 2.000 MW instalados en 2023. Se espera que esta tendencia continúe, impulsada por políticas favorables y la reducción de costes. No obstante, a pesar del crecimiento récord, se prevé una desaceleración en los próximos años debido a factores como la saturación del mercado y las limitaciones de la red eléctrica.

La gran capacidad instalada ha llevado a momentos de precios negativos en el mercado eléctrico, lo que evidencia la necesidad de mejorar la infraestructura y las capacidades de almacenamiento para gestionar mejor la producción y demanda de energía.

Sección 6: Futuro de la fotovoltaica

El futuro de la energía solar fotovoltaica es muy prometedor. Actualmente, estamos viendo un crecimiento exponencial en su adopción a nivel mundial, liderado por países como China, donde han logrado avances impresionantes, estableciendo récords en capacidad instalada y demostrando el potencial de la fotovoltaica como una fuente de energía principal.

Para que os hagáis una idea, en China el Gobierno asegura que el primer trimestre de 2024 se han instalado 45 GW de fotovoltaica. En España tenemos ahora mismo poco más de 26 GW instalados y nos ha costado 20 años.

Además, los precios de los módulos solares han alcanzado mínimos históricos. Hace unas décadas, el coste de la energía solar era prohibitivo para muchos, pero hoy en día, los avances tecnológicos han permitido que sea más accesible que nunca.

Ahora, el foco está en aumentar la eficiencia de los paneles solares y la integración de la energía solar con sistemas de almacenamiento y redes inteligentes para asegurar que la energía generada se utilice de manera más eficiente, se minimicen los desperdicios y los precios del mercado aumenten, al menos para que permitan a las empresas seguir invirtiendo en estos sistemas y descarbonizando la generación eléctrica.

Sección 7: Conclusión

En este episodio, hemos explorado la energía solar fotovoltaica. Hemos visto sus ventajas, como las bajas emisiones y la independencia energética, así como sus desafíos, incluyendo la intermitencia y la dependencia de materiales críticos.

También hemos destacado el impresionante crecimiento de la fotovoltaica en España, que ha alcanzado cifras récord en los últimos años, y hemos analizado las perspectivas futuras de esta tecnología, con un enfoque en la eficiencia y la integración de sistemas.

Así pues, Gracias por acompañarnos hoy. Esperamos que esta información haya sido útil y os inspire a considerar la energía solar fotovoltaica como una opción viable y sostenible. No olvidéis suscribiros y dejar 5 estrellas al episodio y seguirnos en nuestras redes sociales para estar al tanto de todas las actualizaciones sobre la transición energética. ¡Hasta la próxima!