Energía Solar

Fuente: Salfate Errázuriz
Energía solar
El poder del sol
La generación de electricidad, a partir del sol, se obtiene hoy con
tecnología fotovoltaica (FV) y con tecnología de centrales termosolares
(CSP - Concentrating Solar Power).
La fuerza del sol en el desierto de Atacama
El potencial de la radiación solar global en un metro cuadrado
alcanza alrededor de 2.850 kWh por año, lo que equivale a consumo
eléctrico de una familia de cuatro personas, o podría llenar un barril
de petróleo de 255 litros.
1
2
m
Generación de electricidad termosolar (CSP)
Las centrales termosolares generan electricidad a escala industrial. La
tecnología se basa en la concentración de la radiación solar directa
para producir vapor o aire caliente. Para capturar la radiación solar se
utiliza una gran cantidad de espejos que siguen la trayectoria del sol
concentrádolo en un punto donde se calienta un fluido a altas
temperaturas (entre 300º y 1000ºC). El aire caliente o vapor impulsa una
turbina convencional, que finalmente acciona un generador eléctrico.
Cuatro tecnologías termosolares
Cilindro-parabólico
255
Torre solar
Fresnel
Rayos
solares
Rayos
solares
Litros/a
Aceite o vapor
a 400ºC
Disco Stirling
Agua o
gas a alta
presión
Receptor
Receptor
Fuente: Christoph Müller
Generación de electricidad fotovoltaica (FV)
Las células fotovoltaicas convierten directamente la luz solar en energía
eléctrica. Un conjunto de células forman un panel fotovoltaico de una
potencia determinada. Para transformar la energía solar en electricidad
se utiliza el silicio purificado: Sin embargo, hoy en día se investigan
nuevos materiales y aleaciones que permitan mejorar su eficiencia y
reducir costos.
Concentrador
Aceite o vapor
a 400ºC
Fuente: Steur (DLR)
Agua o
gas a alta
presión
Receptor
central
de calor
Reflector
secundario
Heliostatos
concentradores
Tubo
absorbedor
Fuente: Ministerio de Energía
Reflector
Fresnel
Fuente: DLR
Concentrador
Fuente: Abengoa Solar
Fuente: DLR
Aplicaciones
CSP en el mundo y en Chile
Los sistemas FV pueden ser autónomos, por ejemplo, para la
comunicación e iluminación de áreas rurales alejadas de las redes
eléctricas. También pueden conformar granjas fotovoltaicas, y estar
conectados a la red eléctrica interconectada. Estas plantas alcanzan una
mayor producción de electricidad (entre 20 kW y 100 MW) y por lo tanto
una mayor inyección de electricidad al sistema dónde se conectan.
Las centrales termosolares operan con gran eficacia en los desiertos del
planeta. En el Desierto de Mojave, California, y en España existen las
centrales más grandes.
FV en Chile
En el norte de Chile, en el área cubierta por el Sistema Interconectado
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del Norte Grande (SING), hay más de 4.000 km apropiados para su
instalación con una capacidad técnicamente factible de cerca de 200
GW. Sin embargo, existen restricciones técnicas asociadas a factores
locales, como recursos hídricos que reducen este potencial.
Desde hace años utilizamos la energía fotovoltaica a pequeña escala
(entre 80 W y 20 kW) para entregar electricidad a viviendas aisladas,
estaciones médicas, escuelas y centros comunitarios en zonas rurales.
En las cercanías de la localidad de San Pedro de Atacama se proyecta
construir próximamente una granja fotovoltaica con una capacidad
instalada de 500 kW para complementar la generación térmica de
electricidad de la comuna.
Fuente: DLR
Fuente: Juwi
Fuente: Ministerio de Energía
Fuente: Bundesverband für Solarenergie (BSW)
Fuente: Steur (DLR)