VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CENTRALES SOLARES Y LAS INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS

Entre las ventajas que ofrece la energía solar, se suele citar su carácter gratuito y el ser inagotable a escala humana (se calcula que el Sol tendrá aún una existencia de unos 6.000 millones de años). Además, cabe subrayar que, mediante convenientes procesos de concentración, pueden alcanzarse con ella hasta 3.000º C de temperatura que en principio permiten poner en marcha ciclos termodinámicos de alto rendimiento. En contrapartida, se trata de una energía que llega a la Tierra de manera semialeatoria y dispersa, con fuertes oscilaciones según las horas del día, las condiciones climatológicas, las zonas del planeta y las estaciones del año. Por otro lado, no puede ser almacenada: tiene que ser transformada de inmediato en otra forma de energía (calor, electricidad). Por último, su aprovechamiento exige disponer de sistemas de captación de grandes superficies y algunos de sus principales componentes individuales resultan todavía muy caros. En otras palabras, que si bien la energía solar que llega a la Tierra es gratuita, la energía obtenida por el hombre a partir de la energía solar es aún muy costosa.

La energía solar se aprovecha mediante dos vías: la térmica y la fotovoltaica. La térmica transforma la energía procedente del sol en energía calorífica. La fotovoltaica convierte directamente la energía solar en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. Por otra parte existen también unas centrales de tipo eólico solar.




Los sistemas solares basados en la vía térmica que se utilizan para la producción de electricidad más importantes, son los llamados de alta temperatura. Las centrales de este tipo más extendidas son las centrales termoeléctricas de receptor central. Estas constan de una amplia superficie de helióstatos, es decir de grandes espejos sostenidos por soportes, que reflejan la radiación solar y la concentran en un pequeño punto receptor, que habitualmente está instalado en una torre. Los haces del sol son concentrados y reflejados sobre la caldera que se encuentran en la torre, en ella el aporte calorífico de la radiación solar es absorbido por un fluido térmico (agua, aire, sales fundidas.) que es conducido a través de un circuito primario hacia un generador de vapor, en él intercambia calor y vaporiza a un segundo fluido que circula por un circuito secundario (agua), que es quién acciona los álabes del grupo turbina-alternador para generar energía eléctrica. El fluido del circuito secundario es posteriormente condensado para repetir el ciclo. El fluido del circuito primario, vuelve a la caldera y repite también el ciclo.

El helióstato se va moviendo siguiendo la orden de un ordenador central para que en todo momento se encentre en la posición idónea para captar la radiación solar.

Entre las instalaciones solares a alta temperatura cabe citar también a las centrales solares en discos parabólicos. En él la figura geométrica de las superficies reflectantes es la de un paraboloide de revolución.

En los sistemas solares la luz solar transporta energía en forma de un flujo de fotones, cuando éstos inciden en determinado tipo de materias (semiconductores) y bajo ciertas condiciones se convierte la energía luminosa en eléctrica. La explotación a un cierto nivel comercial de este tipo de sistemas, está comenzando ha realizarse actualmente.

En cuanto al funcionamiento de las centrales eólico-solares es como sigue: la radiación solar incide sobre una cubierta que calienta el aire contenido en su interior mediante el efecto invernadero. El aire caliente pesa menos que el frío y tiende a subir, canalizado convenientemente se dirige hacia una chimenea de conducción, en el interior de esta hay alojada una turbina que está asociada a un generador de corriente eléctrica.

La energía solar es, probablemente, la más conocida de las energías alternativas a nivel del público en general. La investigación sobre esta fuente de energía fue de las primeras en empezar, y debido a ello existe una gran diversidad de sistemas de aprovechamiento de la misma. Para que las instalaciones sean rentables, es necesario disponer de una zona en la que el Sol ilumine durante la mayor parte del año. Esto hace impracticable el uso de energía solar en los países nórdicos. En cambio, en la zona sur, puede aprovecharse con gran éxito.


ENERGÍA FOTOVOLTAICA

Como su propio nombre indica, este sistema se encarga de convertir la luz del Sol (“foto”) en energía eléctrica (“voltaica”). El nombre se emplea, específicamente, para denominar al sistema que hace esta conversión por medios puramente electrónicos. El componente principal de todos los sistemas de energía fotovoltaica es la célula solar de silicio.


Pero este sistema no es rentable en aplicaciones industriales, ya que los precios de obtención en fábrica son elevados y el rendimiento obtenido de la luz solar no es muy elevado si se le compara con el terreno que ocupa; aproximadamente se produce energía eléctrica por un valor de un 13% de la energía solar recibida.