ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA


La radiación solar emitida desde el sol puede ser utilizada para generar electricidad a través de un sistema fotovoltaico. La luz del sol es un flujo de fotones que son absorbidos para interactuar con los electrones que se encuentran en las celdas excitándolos y llevándolos a un nivel de energía más alto que puede explotarse como una corriente eléctrica. Estas corrientes se conducen a través de cables al sistema eléctrico para ser utilizada, exportada a la red o almacenada en baterías para su posterior consumo.


En la actualidad existe cuatro tecnologías principales para aprovechar la energía proveniente del sol, estas son:


Cilindros Parabólicos: Son espejos curvos dispuestos como “”media tubería” que concentran los rayos solares en largos tubos colectores de calor. Las plantas actuales utilizan un poco de aceite sintético como fluido de transferencia térmica. Conceptos alternativos incluyen una generación directa de vapor, y el uso de sales fundidas como fluido de transferencia.

Los cilindros parabólicos representan la tecnología más madura y la mayor parte de los proyectos actuales. Algunos tienen almacenamiento de grandes cantidades y su conversión de energía solar a eléctrica puede llegar al 15% de eficiencia (valor medio anual).




Figura 4.3.1  Esquema de Cilindros Parabólicos.

Fuente: UTFSM, Estudio de contribución de ERNC al SIC al 2025 (2008).










Reflectores Lineales de Fresnel: Utilizan espejos curvos que reflejan los rayos solares en un receptor fijo largo. Los costos de inversión por área del espejo son menores, pero la eficiencia anual sigue siendo inferior al 10%. El vapor saturado se generada directamente en los tubos del receptor.



Figura 4.3.2  Esquema del Reflector Lineal de Fresnel.

Fuente: http://www.adrformacion.com/cursos/solarter/leccion1/tutorial6.html



Receptores Centrales: Un conjunto de heliostatos se ubican de modo de concentrar los rayos del sol en la parte superior de una torre fija. Esto permite

temperaturas más altas y mayor eficiencia que los sistemas lineales. Estos receptores pueden generar vapor saturado o sobrecalentado directamente, o utilizando sales fundidas, aire u otros medios como fluidos de transferencia térmica. Campos solares de miles de pequeños heliostatos se proponen como una alternativa barata de diseño.



Figura 4.3.3  Esquema del Receptor Central.

Fuente: UTFSM, Estudio de contribución de ERNC al SIC al 2025 (2008).




Discos Parabólicos: Concentran los rayos del solen un punto focal que se mueve junto con el disco siguiendo al sol, ofreciendo la más alta eficiencia óptica en capacidades mucho más pequeñas (por lo general decenas de kW). La producción masiva permitiría competir con los sistemas más grandes, que se benefician de economías de escala. Los sistemas de discos son menos compatibles con almacenamiento térmico que otras tecnologías, pero su ventaja es que no requieren agua de refrigeración.






Figura 4.3.4  Esquema del Receptor de Disco Parabólico.

Fuente: UTFSM, Estudio de contribución de ERNC al SIC al 2025 (2008).



 

 

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