Asanno – Energía Solar

La energía fotovoltaica es ya económicamente competitiva en múltiples aplicaciones en sitios donde el suministro eléctrico (red pública) no llega. Así muchos hogares, escuelas, hospitales, puestos de servicios públicos, etc. cuentan con electricidad gracias a la energía solar. A pesar de que estas aplicaciones poseen una amplia experiencia, se estima que a nivel global existen unas 2.000 millones de personas en áreas rurales que carecen de suministro eléctrico alguno. La energía solar es una de las tecnologías que están disponibles para llegar a esa enorme porción de la población mundial en la medida que existan programas gubernamentales intensivos para realizarlo.

Pero la energía solar no se restringe únicamente al uso en sitios apartados. La energía fotovoltaica puede ser utilizada en las ciudades convirtiendo directamente su energía a corriente alterna para el consumo de los usuarios y volcando los excedentes producidos a la red pública. De ese modo el propietario tendría un medidor bidireccional que contará su consumo y descontará lo aportado por sus paneles a la red general. Esto ya ocurre en muchos países. La energía solar tiene un futuro inmenso y podría ser masivamente introducida en las ciudades. Muchos techos y espacios urbanos actuarían como auténticos generadores produciendo una gran cantidad de energía de forma distribuida.

Sistema Fotovoltaico conectado a la Red

La integración de los paneles fotovoltaicos a las diferentes superficies que existen el espacio urbano (techos, fachadas, aleros, etc.) requiere de una comprensión por parte de los diseñadores y arquitectos de los principios que rigen la utilización de la energía del sol, tales como la orientación de los paneles.

La orientación de los módulos afectará la cantidad de luz que ellos reciben y por consiguiente la energía generada. Puesto que la posición del sol varía durante el día y también durante las diferentes estaciones, no es posible encontrar una orientación que produzca el rendimiento máximo en todo momento del año aunque el posicionamiento puede optimizarse para ciertas condiciones particulares. En general, superficies orientadas entre el noreste y el noroeste (en el hemisferio sur) ofrecen las situaciones óptimas para los sistemas fotovoltaicos.

La inclinación (ángulo de inclinación respecto a la horizontal) del sistema fotovoltaico determina si este funcionará mejor en el invierno o el verano. Las fachadas verticales favorecen la producción de energía en el invierno y los techos horizontales en el verano.

Los módulos fotovoltaicos se producen en una amplia variedad de formas, tamaños y colores para satisfacer los requerimientos de diseño del edificio. Los módulos más eficientes energéticamente son aquéllos que reflejan muy poco la luz solar, es decir aquellos que tienen una apariencia de tono azul oscuro o marrón rojizo (dependiendo de la tecnología empleada).

La arquitectura solar permite combinar un desarrollo urbanístico moderno con un criterio de desarrollo energético limpio

Los sistemas fotovoltaicos integrados a edificios deben obedecer las normativas correspondientes a los aspectos estructurales y eléctricos del país en el que el sistema se instala. La conexión del sistema fotovoltaico a los circuitos de electricidad convencional requiere estar en concordancia con las reglamentaciones de las compañías distribuidoras de electricidad. En todos los otros aspectos, los módulos fotovoltaicos no se diferencian de un elemento más de los usados para la construcción del edificio, debiendo cumplir con las normativas correspondientes.

Tradicionalmente, las consideraciones económicas de los sistemas fotovoltaicos analizan sólo el costo de la electricidad producida por el sistema. Como en todo generador de energía renovable, el rendimiento depende del lugar donde el sistema es instalado y el costo principal es el capital inicial que se necesita para su compra e instalación. Los costos del mantenimiento y funcionamiento son relativamente bajos. En el caso de un sistema fotovoltaico integrado a edificios, habría también que considerar el costo diferencial con respeto de los materiales o revestimientos que se habrían usado en una construcción convencional. El costo de la unidad de electricidad fotovoltaica depende, por consiguiente en los detalles y diseño del sistema y del edificio.

La integración fotovoltaica en edificios requiere entonces de una valoración económica doble, como material de revestimiento y como fuente de energía. Esto hace que la ecuación económica de la energía fotovoltaica integrada en edificios se aproxime un poco más a una situación de competitividad en relación a los costos comerciales de la energía. Esto justifica el creciente interés en este tipo de instalaciones y su crecimiento a nivel mundial en los últimos años.

La utilización de la energía solar en los centros urbanos es una de las grandes opciones energéticas que disponemos para construir un futuro energético limpio.

Ventajas de la energía fotovoltaica

La energía proveniente del sol es limpia, renovable y tan abundante que la cantidad que recibe la tierra en 30 minutos es equivalente a toda la energía eléctrica consumida por la humanidad en un año.

Una instalación fotovoltaica se caracteriza por su simplicidad, silencio, larga duración, poco mantenimiento, una elevada fiabilidad, y no producir daños al medio ambiente. A diferencia de los combustibles fósiles y la energía nuclear, la energía fotovoltaica no contamina. No obstante, ninguna fuente de energía es absolutamente inocua. En el caso de la fotovoltaica, aunque su uso no origina ningún impacto, la fabricación de las celdas requiere de un elevado consumo energético y el uso de elementos tóxicos, por lo que los fabricantes deben reducir el consumo de estos compuestos, reciclarlos y evitar el vertido de sus residuos.

Por otro lado, la tecnología fotovoltaica tiene el valor añadido de generar puestos de trabajo y emplear recursos locales, disminuyendo la dependencia energética externa y de utilizar una fuente de energía inagotable: el sol.

Una instalación solar fotovoltaica puede situarse en cualquier lugar y en instalaciones de diferente tamaño. Se trata de una tecnología renovable de generación de electricidad fácilmente instalable y cuya producción puede distribuirse directamente en los puntos de consumo de nuestros pueblos y ciudades, donde se consume la mayoría de la electricidad del país. De esta forma, cualquier edificio puede convertirse en una pequeña central generadora de electricidad.

Con muchos techos y fachadas solares podemos tener un sistema de generación descentralizado como complemento a la actual generación ¨centralizada¨, minimizando las pérdidas de energía por transmisión.

La generación descentralizada de energía tiene además otros efectos beneficiosos. El más importante es el que acerca al ciudadano al uso racional de la energía, despertando hábitos de consumo más respetuosos con el medio ambiente. El usuario de energía solar se convierte en productor/consumidor de su propia energía, lo que ayuda a tomar conciencia energética.

Las aplicaciones FV con conexión permanente a la Red eléctrica se clasifi can como aplicaciones conectadas a la Red. Los dispositivos FV se pueden instalar sobre los tejados, o integrados en los tejados y fachadas de las casas, oficinas y edificios públicos. Las casas particulares constituyen una importante área en expansión para los sistemas de tejado, así como para los Sistemas FV integrados en edificios (BIPV por sus siglas en inglés). Un Sistema de Electricidad Solar de 3 kWp instalado en el Sur de Alemania genera aproximadamente 3.000 kWh al año, lo que es suficiente para cubrir el 100% de las necesidades anuales de electricidad de un hogar concienciado del uso racional de la energía.

La Energía FV está siendo utilizada cada vez más por los arquitectos como característica de diseño, en sustitución de otros elementos de la envolvente de los edificios. Las tejas o placas solares pueden reemplazar a los materiales convencionales; los módulos de thin film se pueden incluso integrar en tejados abovedados, a la vez que los módulos semitransparentes proporcionan una interesante mezcla de sombra y luz natural. La Energía FV se puede usar también para proporcionar potencia pico al edificio en los días calurosos de verano, cuando los sistemas de aire acondicionado requieren más energía, contribuyendo así a reducir al máximo la carga de electricidad.

Si se considera el Sistema de Electricidad Solar como parte integrante de un edificio, el dinero empleado en materiales decorativos para las fachadas, como el mármol, podría invertirse en módulos solares. La Energía Solar duplica así su función, sirviendo como productor de energía y como material de construcción. En las empresas destacadas puede constituir la cara pública de su compromiso medioambiental.

La generación distribuida mediante fachadas o tejados solares puede proporcionar también beneficios a las instalaciones de energía, evitando el cambio de red o reforzando y reduciendo potencialmente la demanda máxima de electricidad convencional, especialmente en países con gran carga de refrigeración. En particular, la Energía FV puede suavizar la demanda de pico causada por el uso de sistemas de aire acondicionado. En muchas zonas del mundo, el uso intensivo de aire acondicionado durante los meses de verano provoca repetidamente cortes de electricidad generales y locales. Como el suministro de los Sistemas FV satisface perfectamente la demanda de los sistemas de aire acondicionado, en los días de luz solar intensa puede ayudar a disminuir el número de cortes o reducciones de electricidad.