martes, 24 de febrero de 2009

Centrales fotovoltaicas


Las centrales fotovoltaicas producen electricidad sin necesidad de turbinas ni generadores, utilizando la propiedad que tienen ciertos materiales de generar una corriente de electrones cuando incide sobre ellos una corriente de fotones.


Funcionamiento

La clave del funcionamiento de las células fotovoltaicas está en la disposición en forma de sandwich de materiales dopados de diferente forma, de manera que unos tengan exceso de electrones y otros, por el contrario, "huecos" con déficit de electrones. Los fotones de la luz solar portan una energía que arranca los electrones sobrantes de una capa y los hace moverse en dirección a los "huecos" de la otra capa.

El resultado es la creación de flujo de electrones excitados, y por lo tanto, un voltaje eléctrico. Este voltaje conseguido es muy pequeño: por ejemplo, una iluminación con una potencia de 1 kW por metro cuadrado genera apenas un voltaje de 0,5 voltios.

La solución consiste en conectar en serie gran número de células: en el ejemplo anterior, conectando 36 células obtendremos una tensión de 18 voltios. C
onectando gran número de células, podremos alcanzar el voltaje que deseemos.

En la práctica, muchas instalaciones fotovoltaicas son pequeñas y se usan para propósitos específicos: por ejemplo, para apoyar el suministro eléctrico de una casa, o para señalizaciones de carretera. Pero también existen algunas grandes instalaciones más o menos experimentales.

Numerosos laboratorios en todo el mundo trabajan para conseguir células capaces de convertir la luz del sol en electricidad con el mayor rendimiento posible. A medida que el rendimiento aumenta y la fabricación de las células se abarata, la electricidad fotovoltaica se hará cada vez más competitiva en comparación con las otras manera
s de producir electricidad.

Esquema del funcionamiento:

En ausencia de luz, el sistema no genera energía.


Cuando la luz solar incide sobre la placa, la célula empieza a funcionar. Los fotones de la luz solar interacionan con los electrones disponibles e incrementan su nivel de energía.

A medida que la luz solar se hace más intensa, el voltaje que se genera entre las dos capas de la célula fotovoltaica aumenta.


Impacto Ambiental
Al ser una energía limpia y renovable, no contamina y no necesita técnicas de corrección.

Centrales instaladas en España

La elevada cifra de potencia fotovoltaica instalada en Andalucía se debe a las numerosas instalaciones de pequeño tamaño realizadas dentro del plan de electrificación rural. Castilla la Mancha refleja la presencia de la única central fotovoltaica de gran tamaño existente en nuestro país (la central de Toledo), con una potencia de 1 MW (1000 veces menos que la gran central térmica). Están en fase, más o menos avanzada, los proyectos de instalaciones de centrales de tamaño similar o mayor.
Potencia instalada en energía fotovoltaica por comunidades autónomas (MW).

Curiosidades
Evolución de la producción de electricidad en centrales eólicas, de biomasa, de residuos urbanos y en instalaciones fotovoltaicas

La producción de electricidad mediante aerogeneradores es con mucho la modalidad de más rápido crecimiento. En diez años ha pasado de ser testimonial a representar la cuarta en importancia, tras la producción térmica convencional, térmica nuclear e hidroeléctrica. Las previsiones del Plan de Fomento de las Energías Renovables apuntan a que se colocará prácticamente a la par con la hidroelectricidad en el año 2012.

También crece, más paulatinamente, la producción eléctrica en centrales de biomasa.

La generación de electricidad en
incineradoras de residuos sólidos también aumenta poco a poco, pero a un ritmo más lento del previsto.

La
producción fotovoltaica crece sostenidamente, pero a un ritmo lento, y su contribución es mínima. No se prevé que sea un porcentaje importante de la producción de electricidad a medio plazo.

Evolución entre 1990 y 2000 de la producción de electricidad por diversas modalidades.

La escala logarítmica sirve para poner de relieve la escasa importancia en términos absolutos de las nuevas energías renovables (eólicas, biomasa, residuos urbanos y fotovoltaica).
No obstante, se ve con claridad que tienen un crecimiento mayor que las "tres grandes" (tér
mica convencional, nuclear y gran hidroeléctrica). La electricidad eólica es la que sube con mayor rapidez.

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