Central Fotovoltaica: ¿Qué es y Cómo funciona? Ventajas y Desventajas

¿Qué es una central fotovoltaica?

Es una planta destinada a transformar la energía solar en energía eléctrica de corriente continua, empleando sistemas fotovoltaicos.

La central fotovoltaica está compuesta por paneles o módulos con un inversor o equipo electrónico que convierte la energía de corriente continua de electrones en energía de corriente alterna de iguales características a las de la red eléctrica.

Los paneles solares están compuestos por células solares encargadas de transformar los rayos solares en energía a través del efecto fotovoltaico.

Las células solares están compuestas especialmente de silicio que captan la radiación solar y la convierten en energía eléctrica.

Sabías qué...
La central fotovoltaica debe estar apoyada por una torre meteorológica que analiza las condiciones climáticas, a fin de hacer más expedito el proceso de producir electricidad.

Esta torre mide las condiciones ambientales del momento y de la zona a fin de adaptar el funcionamiento de las centrales fotovoltaicas a los días en que se produzca la mayor acumulación de energía solar.

Al mismo tiempo, la torre meteorológica alerta acerca del instante en que la luz del sol desaparecerá, para tomar las previsiones correspondientes.

Eso es lo que permitirá saber cuándo la energía deberá ser almacenada para su uso posterior, con el objetivo de no interrumpir el servicio eléctrico en ningún momento.

¿Para qué sirve una planta fotovoltaica?

La central fotovoltaica, como generadora de energía eléctrica sin la utilización de combustibles fósiles, sirve para mejorar el medio ambiente, suficientemente afectado por el efecto invernadero.

También es la solución a un grave problema de generación de electricidad en regiones apartadas donde no llegan las redes eléctricas.

Y tiene la ventaja de ser una energía limpia, renovable, que ha ido bajando los costes a media que pasa el tiempo y se expande más en el mundo.

¿Qué ventajas tiene?

Son innumerables las ventajas que tienen las centrales fotovoltaicas en la generación de energía eléctrica.

  • Es una fuente de energía renovable
  • Sus recursos son ilimitados, porque su fuente primaria es el sol.
  • Es una energía amable con el medio ambiente que no produce ninguna emisión de elementos perturbadores a la naturaleza.
  • Tiene costos de operación muy bajos, en comparación con otras fuentes de energía.
  • Igualmente, el mantenimiento es de bajo costo.
  • Se integra por igual a las estructuras de construcción nuevas como a ls existentes.
  • Los módulos abarcan todos los tamaños.
  • El traslado del material para la energía fotovoltaica es sencillo, en comparación con con otras fuentes donde el traslado del material es muy complejo debido a su tamaño.
  • A medida que la energía avanza, el costo es menor.
  • Es especialmente idóneo para zonas donde no llega la electricidad convencional.
  • Los paneles se pueden instalar en cualquier zona sin provocar molestias, debido a que con limpios y silenciosos.

¿Qué desventajas tiene?

Sin embargo, tiene algunas desventajas, aunque estas no sean muy significativas:

  • Requieren gran inversión inicial porque los costos de instalación son altos.
  • Generalmente, los sitios de mayor radiación son desérticos y alejados de las grandes ciudades, por lo que el traslado de los materiales es engorroso, muchas veces.
  • Son necesarias grandes extensiones de terreno para la instalación de las centrales pare recolectar la energía solar a gran escala.

¿Cómo se produce la energía?

Elementos de la central fotovoltaica

Lo primero que debemos explicar son  los elementos que forman una central fotovoltaica. 

Estos son:

  • La sala de control, donde se sigue todo el proceso.
  • La torre meteorológica que, como hemos escrito antes, es encargada de examinar las condiciones del clima para comprobar la radiación solar.
  • Un inversor, encargado de transformar la energía continua en energía alterna.
  • Un centro de carga de energía donde se recibe la electricidad generada en los módulos fotovoltaicos.
  • El centro donde se ajusta la corriente al voltaje necesario para ser transportada.
  • Las líneas encargadas de transportar la electricidad a los centros de consumo.

central fotovoltaica concepto

Proceso de transformación de la energía

  1. En el proceso de producción de energía eléctrica, los paneles fotovoltaicos generan corriente continua, pero esta debe ser convertida en corriente alterna.
  2. Para eso existe un armario de corriente continua, donde  un inversor la transforma en corriente alterna. 
  3. En el siguiente paso, la corriente es transportada a un armario de corriente alterna.
  4. Pero, como esta corriente no está todavía en condiciones de ser transportada a la red, debe ser transportada a un centro de transformación.
  5. En ese centro es donde la corriente alterna es adaptada a las condiciones de intensidad y tensión de las líneas de transporte para ser conducida a los usuarios.

¿Cómo la almacena?

Como la energía solar no es viable durante la noche o en tiempos de invierno acentuado, el almacenamiento de energía eléctrica es la fórmula ideal para suministrar el servicio a los centros de consumo.

En estas condiciones las baterías recargables son el elemento usado para almacenar electricidad.

  1. Se busca con ello acumular el exceso de energía para verterlo en la red en las horas en que las centrales no pueden generar la electricidad directamente.
  2. Al bajar los precios, como ha ocurrido, las baterías se han hecho más asequibles para los proveedores de electricidad en centrales fotovoltaicas.
  3. Con ellas se garantiza el abastecimiento eléctrico en todas las estaciones del año.
  4. Esto ocurre porque a las baterías se las carga cuando la generación es mayor que la demanda y de esa manera la electricidad se vierte en la red cuando la demanda es mayor que la generación.
  5. La mayoría de los bancos de baterías están, como corresponde, junto a las plantas fotovoltaicas.

Por ejemplo:
Un ejemplo lo tenemos en Puerto Rico, donde un sistema con capacidad para 20 megavatios (MW) se emplea para estabilizar la red eléctrica en toda la isla.

En general, en todos los países donde las centrales fotovoltaicas son frecuentes, se emplean las baterías en previsión de eventos desafortunados, como prolongados inviernos o temporales que impidan la salida del sol.

¿Son peligrosas las centrales fotovoltaicas?

El montaje de las plantas fotovoltaicas está considerado de alto riesgo, sobre todo por el traslado de los equipos hacia las zonas apartadas donde se instalan.

En el diseño y montaje de las centrales trabaja mucho personal, por lo que es adecuado adoptar las previsiones para impedir accidentes laborales.

  1. Estas previsiones deben tomar en cuenta la necesidad de contar con equipos de asistencia médica apropiados, toda vez que muchas veces se encuentran en sitios de difícil acceso.
  2. Debe ser designado un equipo de seguridad que esté atento a los problemas que confronten todos los integrantes del grupo de trabajadores y el personal especializado.
  3. Una vez finalizada la obra, los trabajadores y personal administrativo han de tener toda la documentación en regla, la cual debe ser revisada y chequeada por el personal de seguridad.
  4. Este debe poner especial atención a la formación del personal, certificado médico, de aptitud, carné de personal autorizado.
  5. Las centrales fotovoltaicas tienen gran riesgo de incendio, debido a la utilización de generadores de alta tensión, sometidos a condiciones ambientales extremas.
  6. Los arcos eléctricos producidos por los generadores son peligrosos por lo que es necesario detectarlos a tiempo para reducir considerablemente el riesgo de incendio.

También se deben considerar  los impactos ambientales relacionados con las infraestructuras necesarias  para la operación de las plantas fotovoltaicas.

El factor más esgrimido contra las plantas de este tipo es la ocupación de espacios por parte de paneles solares no integrados en la arquitectura.

Los movimientos ecologistas alertan en cuanto a la ocupación de terreno debido a carreteras, líneas de transmisión, instalaciones de acondicionamiento y almacenamiento de energía, factores que, dicen, afectan a las grandes centrales fotovoltaicas.

¿Son eficientes las centrales fotovoltaicas?

La eficiencia de las centrales fotovoltaicas está dada en el hecho de que la humanidad avanza a pasos agigantados hacia la transformación de un modelo económico que usa combustibles fósiles de gran impacto negativo en el medio ambiente, hacia un modelo de energía limpia, renovable, favorable a los ecosistemas que integran el planeta.

centrales fotovoltaicasPor eso los gobiernos le han dado prioridad en los últimos años a la producción de energía limpia, renovable; como la energía fotovoltaica.

Al demostrarse la eficiencia de las centrales fotovoltaicas, se ha incrementado su construcción hasta el punto de que, en regiones aisladas donde es más difícil el acceso a la electricidad, sean la solución al problema.

A medida que bajan los costes de producción, la energía fotovoltaica compite con más efectividad con la energía eléctrica convencional.

Esto ha llevado a que en regiones soleadas sea preferida por su posición ventajosa en relación con el precio de la electricidad convencional pagado por los consumidores.

Es de destacar que a medida que pasa el tiempo, las tecnologías de generación renovables han abaratado los costes, en tanto las energías fósiles los han incrementado.

Eso, sin contar con que la energía fotovoltaica es una energía limpia que no atenta contra el medio ambiente, como ocurre con la energía basada en combustibles fósiles.

Además, la energía fotovoltaica puede ser personal, porque cualquier consumidor que tenga los requerimientos adecuados, puede tenerla en su residencia, buscando con ello bajar los costes.

De esa manera, entre muchas ventajas, la vivienda adquiere un mayor valor de venta.

Mediante el autoconsumo, el usuario tiene mayor control de sus finanzas que en el suministro de energía por la red convencional, por lo que se le hace más rentable.

Y, como queda dicho, contribuye al desarrollo sostenible porque está usando una energía renovable.

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