Enerxía solar fotovoltaica

miniatura|200px|Cela solar.

A enerxía solar fotovoltaica é unha forma de obtención de enerxía eléctrica a través de paneis fotovoltaicos. Os paneis, módulos ou colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semicondutores tipo díodo que, ao recibir radiación solar, provocan saltos electrónicos, xerando unha pequena diferenza de potencial nos seus extremos. O acoplamento en serie de varios destes fotodíodos permite a obtención de voltaxes maiores en configuracións moi sinxelas e aptas para alimentar pequenos dispositivos electrónicos.

A maior escala, a corrente eléctrica continua que proporcionan aos paneis fotovoltaicos pódese transformar en corrente alterna e inxectar na rede eléctrica, operación que é moi rendible economicamente pero que precisa aínda de subvencións para unha maior viabilidade.

O proceso, simplificado, sería o seguinte: xérase a enerxía a baixas tensións (380-800 V) e en corrente continua. Transfórmase cun investidor en corrente alterna. Mediante un centro de transformación elévase a media tensión (15 ou 25 kV) e inxéctase nas redes de transporte da compañía.

En contornos illados, onde se require pouca potencia eléctrica e o acceso á rede é difícil, como estacións meteorolóxicas ou repetidores de comunicacións, empréganse as placas fotovoltaicas como alternativa economicamente viable. Para comprender a importancia desta posibilidade, convén ter en conta que aproximadamente unha cuarta parte da poboación mundial non ten acceso á enerxía eléctrica.

 Produción de enerxía solar fotovoltaica 
miniatura|200px|Mapamundi solar.
España é na actualidade o primeiro produtor mundial de enerxía fotovoltaica cunha potencia instalada estimada de 3 200 MW por diante de Alemaña que conta cuns 1350 MW. Tan só en 2008 a potencia instalada en España foi duns 2 500 MW, debido ao anuncio de cambio de regulación á baixa das primas á xeración que finalmente se produciu en setembro.

Alemaña é na actualidade o segundo produtor mundial de enerxía solar fotovoltaica tras o Xapón, con cerca de 5 millóns de metros cadrados de paneis solares, aínda que só representan o 0,03% da súa produción enerxética total. A venda de paneis fotovoltaicos creceu no mundo ao ritmo anual do 20% na década dos noventa. Na UE o crecemento medio anual é do 30%.

O crecemento actual das instalacións solares fotovoltaicas está limitado pola falta de materia prima no mercado (silicio de calidade solar) ao estaren copadas as fontes actuais, aínda que a partir da segunda metade de 2008 o prezo do silicio de grao solar comezou a diminuír ao aumentar a súa oferta debido á entrada en escena de novos produtores. Proba diso son os diversos plans que se estableceron para novas factorías deste material en todo o mundo, incluíndo dous proxectos en España coa colaboración dos principais actores do mercado. A inxección en rede da enerxía solar fotovoltaica, estaba regulada polo Goberno Español mediante o RD 661/2007 co 575 % do valor do quilowatio-hora normal, o que se correspondía cuns 0,44 euros por cada kwh que se inxectaba na rede. A partir do 30 de setembro de 2008 esta actividade está regulada mediante o RD 1578/2008 de retribución fotovoltaica que establece unhas primas variables en función da localización da instalación (solo: 0,32 €/kWh o tellado: 0,34 €/kWh), estando suxeitas ademais a unha cota máxima de potencia anual instalada a partir de 2009 que se adaptará ano a ano en función do comportamento do mercado.

Actualmente, o acceso á rede eléctrica en España require unha serie de permisos da administración e a autorización da compañía eléctrica distribuidora da zona. Esta ten a obrigación de dar punto de enganche ou conexión á rede eléctrica, pero na práctica o papelame e a reticencia das eléctricas están freando o impulso das enerxías renovables. As eléctricas buscan motivos técnicos como a saturación da rede para controlar os seus intereses noutras fontes enerxéticas e coa intención de bloquear a iniciativa dos pequenos produtores de enerxía solar fotovoltaica.

Esta situación provoca unha grave contradición entre os obxectivos da Unión Europea para impulsar as enerxías limpas e a realidade dunha escasa liberalización en España do sector enerxético que impide a engalaxe e a libre competitividade das enerxías renovables.

 Centrais de enerxía solar fotovoltaica 
A maior central de enerxía solar do mundo ata o ano 2004 encontrábase na cidade de Espenhain, cerca de Leipzig. Con 33.500 paneis solares modulares monocristalinos e unha capacidade de produción de 5 megavatios, a central é suficiente para abastecer 1.800 fogares. O investimento ascendeu a 20 millóns de euros, segundo Shell Solar e Geosol, as firmas construtoras. Actualmente a empresa alemá SAG Solarstrom, que opera en España co nome TAU Solar, construíu a maior horta solar do mundo en Erlasee (Alemaña). Esta substitúe a central de Espenhain. A nova central de Erlasee conta na súa totalidade cunha capacidade de produción de 12 megavatios.

En xuño de 2008 General Motors anunciou que planea construír a maior planta de enerxía fotovoltaica sobre teito do mundo en Figueruelas (Zaragoza), cunha extensión de 183 000 metros cadrados e 50 millóns de euros de investimento, no proxecto colaboran a Comunidade de Aragón, a empresa francesa Veolia Environnement e o grupo estadounidense Clairvoyant Energy.

O maior fabricante europeo de produtos fotovoltaicos é a compañía alemá RWE SCHOTT Solar con sede en Alzenau (Baviera). Esta compañía posúe a planta de produción fotovoltaica máis moderna e completamente integrada do mundo. En 2003 a compañía xerou vendas netas de 123 millóns de euros e ten máis de 800 empregados.

Ademais Friburgo é a sede de ISES (Sociedade Internacional de Enerxía Solar).

Segundo os datos facilitados pola Asociación de Industria Fotovoltaica (Asif) España pasou de 22 MW de potencia fotovoltaica instalada en 2004, a máis de 1100 MW en agosto de 2008, pasando das 3 208 instalacións que había en 2004, ás 26 000 existentes en 2008.

China ten previsto para 2030 a construción dunha central fotovoltaica no espazo.

 Plantas de Concentración Fotovoltaica 
Un paso adiante nas plantas fotovoltaicas son as que utilizan unha tecnoloxía de concentración para maximizar a enerxía solar recibida pola instalación. As instalacións de concentración fotovoltaica sitúanse en localizacións de alta irradiación solar directa, como son os países situados a ambas as ribeiras do Mediterráneo, Australia, os Estados Unidos, a China, Suráfrica ou México.

Ata o ano 2006 estas tecnoloxías formaban parte do ámbito de investigación, pero nos últimos anos puxéronse en marcha instalacións de gran tamaño como a de ISFOC(Instituto de Sistemas Solares Fotovoltaicos de Concentración) en Puertollano, Castela-A Mancha con 3 MW subministrando electricidade á rede eléctrica.

As principais empresas están empezando a ver a concentración fotovoltaica como unha alternativa viable para a redución de custos. Recentemente anunciouse o desenvolvemento de plantas de grandes dimensións (por encima de 1MW). As plantas de Concentración Fotovoltaica utilizan un seguidor de dobre eixe para posibilitar un máximo aproveitamento do recurso solar durante todo o día.

 Custos 
Indican o custo (en céntimos de euro) por kWh de enerxía solar fotovoltaica producida para células solares de silicio cristalino. A base dos cálculos inclúe 4% por custo do capital, 1% por custo de operación e un período de depreciación de 20 anos, aínda que un equipo fotovoltaico normalmente está tecnicamente operativo durante 30 anos.

  2400 kWh  2200 kWh  2000 kWh  1800 kWh 1600 kWh 1400 kWh 1200 kWh 1000 kWh 800 kWh 200 € / kWp 0,8 0,9 1,0	 1,1	 1,3	 1,4	 1,7	 2,0 2,5 600 € / kWp 2,5 2,7 3,0	 3,3	 3,8	 4,3	 5,0	 6,0 7,5 1000 € / kWp 4,2 4,5 5,0	 5,6	 6,3	 7,1	 8,3	 10,0 12,5 1400 € / kWp 5,8 6,4 7,0	 7,8	 8,8	 10,0	 11,7	 14,0 17,5 1800 € / kWp 7,5 8,2 9,0	 10,0	 11,3	 12,9	 15,0	 18,0 22,5 2200 € / kWp 9,2 10,0 11,0	 12,2	 13,8	 15,7	 18,3	 22,0 27,5 2600 € / kWp 10,8 11,8 13,0	 14,4	 16,3	 18,6	 21,7	 26,0 32,5 3000 € / kWp 12,5 13,6 15,0	 16,7	 18,8	 21,4	 25,0	 30,0 37,5 3400 € / kWp 14,2 15,5 17,0	 18,9	 21,3	 24,3	 28,3	 34,0 42,5 3800 € / kWp 15,8 17,3 19,0	 21,1	 23,8	 27,1	 31,7	 38,0 47,5 4200 € / kWp 17,5 19,1 21,0	 23,3	 26,3	 30,0	 35,0	 42,0 52,5 4600 € / kWp 19,2 20,9 23,0	 25,6	 28,8	 32,9	 38,3	 46,0 57,5 5000 € / kWp 20,8 22,7 25,0	 27,8	 31,3	 35,7	 41,7	 50,0 62,5

NOTA: versión inicial da táboa tomada de :en:Photovoltaics.

 Enerxía fotovoltaica de baixo custo 
A enerxía fotovoltaica de baixo custo está baseada principalmente nas células solares de terceira xeración (ou de película fina de alta eficiencia). Nanosolar, o grupo WURTH ou Global Solar apostaron por estas tecnoloxías.

A Conferencia Internacional Enerxía Solar de Bico Custode Sevilla foi o primeiro escaparate en España destas células de terceira xeración.

 Notas 

 Véxase tamén 

 Outros artigos 
 Célula fotoeléctrica
 Efecto fotoeléctrico
 Central térmica solar
 Horta solar
 Panel fotovoltaico

 Ligazóns externas 
 Deseño dunha instalación solar fotovoltaica 
 Como funciona unha célula solar 
 Funcionamento da enerxía fotovoltaica  
 Calcule o rendemento solar dunha instalación 
 Investimento en plantas solares fotovoltaicas en España 
 Directorio de hortas solares para instalacións de enerxía solar fotovoltaica conectada á rede de España. 
 Portal informativo da enerxía solar, guía de empresas de enerxía solar. 
 Foro de enerxía solar fotovoltaica 
 Thin Film Photovoltaics Characterization 
 As tendencias no mercado fotovoltaico van a cambiar 
 Novas plantas fotovoltaicas con tecnoloxía de concentración 

Categoría:Enerxías renovables