Energía solar fotovoltaica y térmica: ventajas y desventajas

energia solar

Usar energías renovables en lugar de combustibles fósiles es clave para un desarrollo sostenible. La energía solar es una de las energías renovables más conocidas y utilizadas en España debido a sus numerosas horas de sol. Pero, ¿qué es y cómo se produce la energía solar?


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Definición: ¿qué es la energía solar y en qué consiste?

La energía solar es una energía renovable e inagotable obtenida a partir de la radiación electromagnética del sol. Genera electricidad y calor de forma totalmente sostenible y gratuita.

La energía solar se obtiene por medio de paneles y espejos:

  • Células solares fotovoltaicas: convierten la luz solar directamente en electricidad por el llamado efecto fotoeléctrico, por el cual determinados materiales son capaces de absorber fotones y liberar electrones, generando una corriente eléctrica.
  • Colectores solares térmicos: usan paneles o espejos para absorber y concentrar el calor del sol, transferirlo a un fluido y conducirlo por tuberías para su aprovechamiento en edificios e instalaciones o también para la producción de electricidad.

Esa energía también se puede aprovechar de forma pasiva con técnicas de arquitectura bioclimática.

Así existen tres tipos de energía solar:

  1. La energía solar fotovoltaica, utilizada para producir electricidad;
  2. La energía solar térmica, utilizada para calentar agua;
  3. La energía solar pasiva, que aprovecha de forma directa de la luz del sol.

La energía solar fotovoltaica

placas solares

La energía solar fotovoltaica proporciona luz que se convierte en electricidad a través de paneles solares fotovoltaicos. Los paneles fotovoltaicos están formados por grupos de células o celdas solares que transforman la luz (fotones) en energía eléctrica (electrones).

La energía solar fotovoltaica consiste en obtener directamente la electricidad a partir de la radiación solar. Esto se consigue gracias a la instalación de paneles solares fotovoltaicos, que cuentan con células de silicio que transforman la luz y calor del sol en energía eléctrica. Estos paneles solares pueden instalarse tanto a nivel doméstico en edificios y casas, como en grandes instalaciones.

  • Tipos de instalaciones fotovoltaica:
  • Placas solares para autoconsumo;
  • Planta fotovoltaica de producción.

Las placas solares fotovoltaicas no producen calor, por lo que esta energía no se puede almacenar. Sin embargo, los excedentes de la energía solar fotovoltaica pueden verterse a la red de consumo, lo que se conoce como excedente fotovoltaico. Gracias a las placas fotovoltaicas se ha democratizado el autoconsumo de energía, es decir, que cada hogar pueda producir su propia electricidad para el consumo propio. La energía solar es la mejor manera de ser autosuficientes en cuanto a la producción de energía.

La energía solar térmica

colectores solares termicos

La energía solar térmica, llamada también energía termosolar, aprovecha la energía del sol para producir calor, que posteriormente se usa como fuente de energía tanto a nivel doméstico (calentar la vivienda, cocinar o para la higiene personal) como a nivel industrial, transformando esta energía en energía mecánica y a partir de ella en energía eléctrica.

La energía solar térmica proporciona calor aprovechado mediante espejos de manera que los rayos del sol se concentran en un receptor que alcanza temperaturas de hasta 1000°C. El calor se utiliza para calentar un fluido que genera vapor y mueve una turbina lo que produce electricidad. Los colectores solares térmicos usan paneles o espejos para absorber y concentrar el calor solar, transferirlo a un fluido y conducirlo por tuberías para su aprovechamiento en edificios e instalaciones o también para la producción de energía solar termoeléctrica.

Existen tres tipos de energía solar térmica:

  1. Energía solar térmica de baja temperatura: los colectores de baja temperatura generan temperaturas de hasta 65 ºC;
  2. Energía solar térmica de media temperatura: los colectores de media temperatura permiten alcanzar temperaturas de hasta 300 ºC;
  3. Energía solar térmica de alta temperatura: los colectores de alta temperatura generan temperaturas superiores a los 500 ºC.

¿Qué es la energía solar pasiva?

La energía solar fotovoltaica y la energía solar térmica utilizan diferentes tecnologías para captar y procesar la energía del sol. Es lo que se conoce como energía solar activa. Sin embargo, también se puede aprovechar la energía solar de forma pasiva, o sea, sin necesidad de ningún mecanismo que la recoja y la trate. Es el método más antiguo de aprovechamiento de la radiación solar.

El objetivo es emplear bien las propiedades de la vivienda:

  • Una ubicación adecuada;
  • La orientación del edificio;
  • El aislamiento de la vivienda;
  • El tipo de cubiertas;
  • Protecciones...

Así, la energía solar pasiva se consigue principalmente con la arquitectura bioclimática: un principio de diseño de edificios donde, con el uso de diferentes materiales y orientaciones, se consigue utilizar la energía captada durante el día para mantener el edificio cálido durante la noche o evitar el calor excesivo durante las horas de más sol, y así reducir la necesidad de climatizar la vivienda o de iluminarla.

¿Cómo se puede utilizar la energía solar?

La energía que proviene del sol se usa para:

  • Generar electricidad;
  • Calentar agua;
  • Producir "frío solar" y calefacción;
  • Riego de plantaciones;
  • Alumbrado de exteriores;
  • Coches solares y otros inventos.

Energía solar: ventajas y desventajas

La necesidad de que la energía solar es el futuro está cada vez más clara. Sin embargo, es importante conocer las ventajas y desventajas de la energía solar antes de lanzarse a hacer una instalación.

Energía solar: ventajas y desventajas
Ventajas Desventajas
  • Energía 100% inagotable, renovable y gratuita;
  • No emite sustancias tóxicas ni contaminantes del aire;
  • Reduce el uso de combustibles fósiles;
  • Energía crecientemente competitiva;
  • Reduce la dependencia del consumo de la red eléctrica y el gas natural;
  • Subvenciones para autoconsumo;
  • Medida contra el cambio climático;
  • Genera riqueza y empleo local.
  • Energía intermitente;
  • Inversión inicial elevada;
  • Localización de la vivienda.

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La energía solar en España

Según la REE (Red eléctrica de España), las renovables produjeron el 44% del total de la energía en España en el último año (o sea 110.450 GWh), lo que supone un incremento del 12,8% respecto a los datos de 2019. La energía solar registró el 6,1% de la electricidad de nuestro país. Este incremento se debe a la energía solar fotovoltaica cuya tecnología incrementó su presencia con un 29,5% respecto a la de 2019.

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