Funcionamiento energía solar fotovoltaica
¿Cómo funcionan las plantas fotovoltaicas?
Proyectos Iberdrola Ingeniería Energía fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica es aquella que se obtiene al convertir la luz solar en electricidad empleando una tecnología basada en el efecto fotoeléctrico. Se trata de un tipo de energía renovable, inagotable y no contaminante que puede producirse en instalaciones que van desde los pequeños generadores para autoconsumo hasta las grandes plantas fotovoltaicas. Descubre cómo funcionan estos enormes campos solares y la historia de la energía solar.
Cómo funciona la energía solar fotovoltaica, en 3D.
El complejo Campo Arañuelo (Cáceres) es uno de los proyectos de energía limpia más innovadores de España, con tres plantas fotovoltaicas y un sistema de almacenamiento por baterías.
¿Qué es la energía fotovoltaica y cómo funciona?
La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía renovable y limpia que utiliza la radiación solar para producir electricidad. Se basa en el llamado efecto fotoeléctrico, por el cual determinados materiales son capaces de absorber fotones (partículas lumínicas) y liberar electrones, generando una corriente eléctrica.
Para ello, se emplea un dispositivo semiconductor denominado celda o célula fotovoltaica, que puede ser de silicio monocristalino, policristalino o amorfo, o bien otros materiales semiconductores de capa fina. Las de silicio monocristalino se obtienen a partir de un único cristal de silicio puro y alcanzan la máxima eficiencia, entre un 18 % y un 20 % de media. Las de silicio policristalino se elaboran en bloque a partir de varios cristales, por lo que resultan más baratas y poseen una eficiencia media de entre el 16 % y el 17,5 %. Por último, las de silicio amorfo presentan una red cristalina desordenada, lo que conlleva peores prestaciones (eficiencia media de entre un 8 % y un 9 %) pero también un precio menor.
Tipos de plantas fotovoltaicas
Hay dos tipos de plantas fotovoltaicas: las que están conectadas a la red y las que no. Dentro de las primeras existen, a su vez, otras dos clases:
- Central fotovoltaica: toda la energía producida por los paneles se vierte a la red eléctrica.
- Generador con autoconsumo: parte de la electricidad generada es consumida por el propio productor (en una vivienda, por ejemplo) y el resto se vierte a la red. Al mismo tiempo, el productor toma de la red la energía necesaria para cubrir su demanda cuando la unidad no le suministra la suficiente.
Estas instalaciones con conexión a la red cuentan con tres elementos básicos:
- Paneles fotovoltaicos: se trata de grupos de celdas fotovoltaicas montadas entre capas de silicio que captan la radiación solar y transforman la luz (fotones) en energía eléctrica (electrones).
- Inversores: convierten la corriente eléctrica continua que producen los paneles en corriente alterna, apta para el consumo.
- Transformadores: la corriente alterna generada por los inversores es de baja tensión (380-800 V), por lo que se utiliza un transformador para elevarla a media tensión (hasta 36 kV).
Por su parte, las instalaciones no conectadas a la red operan en isla y suelen encontrarse en lugares remotos y explotaciones agrícolas para satisfacer demandas de iluminación, servir de apoyo a las telecomunicaciones y bombear los sistemas de riego. Estas plantas aisladas requieren dos elementos adicionales para funcionar:
- Baterías: encargadas de almacenar la energía producida por los paneles y no demandada en ese instante para cuando sea necesario.
- Reguladores: protegen la batería contra sobrecargas y previenen un uso ineficiente de la misma.
Funcionamiento de una planta fotovoltaica
- Gracias al efecto fotoeléctrico, la radiación electromagnética emitida por el sol se convierte en energía eléctrica
- La energía eléctrica alterna, ya apta para el consumo, es distribuída gracias a las líneas de transmisión
- Los paneles fotovoltaicos están formados por celdas que absorben las partículas lumínicas (fotones) y liberan electrones o corriente eléctrica continua
- La energía eléctrica continua producida por los paneles se transforma en corriente alterna gracias a los inversores
- Los transformadores elevan la energía a media tensión (hasta 36 kV)
Conoce el proceso al detalle
VENTAJAS DE LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA
Ventajas de la energía solar.
- Se trata de un tipo de energía 100 % renovable, inagotable y no contaminante, que no consume combustibles ni genera residuos, por lo que contribuye al desarrollo sostenible.
- Es modular, por lo que se pueden construir desde enormes plantas fotovoltaicas en suelo hasta pequeños paneles para tejados.
- Permite la instalación de baterías para almacenar la electricidad sobrante y darle uso posterior.
- Es un sistema particularmente adecuado para zonas rurales o aisladas donde el tendido eléctrico no llega o es dificultosa o costosa su instalación, o para zonas geográficas cuya climatología permite muchas horas de sol al año.
- Contribuye a la creación de empleos verdes y al impulso de la economía local con proyectos de vanguardia.
Iberdrola, líder en energía solar fotovoltaica
Lideramos la energía solar.
En línea con su compromiso en la lucha contra el cambio climático, el Grupo Iberdrola apuesta por las energías renovables para avanzar hacia la transición energética y la necesaria descarbonización y electrificación de la economía. El Grupo planea invertir 15.500 millones de euros en renovables hasta 2026, de los cuales el 18 % –2.790 millones de euros– irá destinada a solar fotovoltaica.
Según datos de la Presentación de resultados del ejercicio 2023, Iberdrola suma ya 5.953 MW fotovoltaicos. La compañía cuenta con la mayor planta fotovoltaica operativa en Europa, Francisco Pizarro (Cáceres), con una potencia de 554 MWp y la más grande instalada por Iberdrola en el mundo.