¿CUANTA ENERGIA FOTOVOLTAICA NECESITO PARA MI CASA?

No se puede definir una cantidad en especifico, ya que para este cálculo se necesita tomar en cuenta factores como la posición geográfica de la casa, condiciones climáticas, numero de aparatos electricos, etc.
Para darnos una idea de cuantos paneles solares necesitamos primero tenemos que conocer nuestra demanda de energía.
Por ejemplo, en una casa habitada por 4 personas, se puede estimar un requerimiento promedio anual de energía de 3,000 kw/h. Suponiendo que el clima es soleado, y permanece de esta manera durante la mayor parte del año, este hogar necesitaría una instalación de 20 metros cuadrados para satisfacer su demanda diaria de energía.
Sin embargo la cantidad de paneles necesarios también dependen de la calidad del panel, por el momento son pocos los hogares que han dejado totalmente la red de energía eléctrica y la han sustituido por energía fotovoltaica.
Algunos elementos que debemos considerar al optar por le energía fotovoltaica son:
• Utilizar esta energía como opción B, es decir, seguir conectados a la red eléctrica mientras nos acoplamos al suministro de energía fotovoltaica.
• Aplicar acciones de ahorro de energía en el hogar, esto buscando disminuir nuestro consumo total de energía.
• Si ya se cuenta con el panel solar en casa, se puede aumentar su productividad orientándolo hacia el sur, y colocándolo en un espacio abierto para evitar que le de sombra, normalmente el espacio más recomendado es el techo.

¿QUE FACTORES DISMINUYEN LA EFICIENCIA DE UN PANEL SOLAR?

La energía solar se ha visto apoyada por una gran variedad de inventos que permiten incrementar cada vez más la eficiencia de los paneles solares.

Sin embargo el tema de la inversión y la eficiencia de un panel solar sigue siendo de gran preocupación para muchos consumidores.

Sobre todo debido al hecho de que existen varios aspectos que disminuyen la eficiencia de un panel solar, un ejemplo, es que cualquier electrón dentro del panel que no reciba la energía suficiente, simplemente se calienta y provoca la reducción de la productividad del panel.

La reducción en la eficiencia se debe principalmente a factores como:

1. La celda no está trabajando a su máximo potencial, ya que algunos electrones pierden su productividad

2. Los electrones liberan calor, se calienta el panel lo que puede interferir con otros componentes contenidos en un panel solar.

En gran medida la eficiencia de los paneles se basa en la calidad de las celdas solares, mientras más y mejores sean las celdas solares mayor será la producción de electricidad.

El problema es que las celdas de mejor calidad también son las más caras, por lo que asegurarnos de tener un panel solar de calidad también implica pagar una cantidad más elevada, ya que no solo se paga el panel sino toda la tecnología e investigaciones que se realizaron para logran aumentar la eficiencia del panel.

Otro factor que afecta a la eficiencia del panel solar es la ubicación ya que mientras más luz reciba mayor será la producción, por lo que siempre se recomienda que el panel se ubique en dirección al sol, y que no tenga objetos que puedan bloquear los rayos solares.

PANEL SOLAR ¿QUE PUNTOS DEBO CONSIDERAR ANTES DE COMPRARLO?

Lo primero que hay que tomar en cuenta es la ubicación donde se hará la instalación. El panel solar tiene que ser colocado en espacios donde reciba mucha luz del sol, normalmente significa colocarlo en el techo.
La segunda consideración importante antes de comprar un panel solar es el tamaño del panel. Este punto se determina por 3 aspectos básicos
1.- Cuánto se está dispuesto a gastar
2.- Espacio disponible para colocar el panel
3.- Las necesidades de electricidad.
Mientras más grande sea el panel solar, más electricidad producirá, pero también implica una inversión más grande. Como guía, un panel solar que genere 1.5kw requiere en promedio 15 metros cuadrados de espacio en la azotea.
Por último debemos considerar que un panel solar genera energía siempre que esté brillando el sol, sin embargo opera a máxima potencia en días soleados y siempre que el panel esté ubicado de manera directa contra el sol.
Como sabemos un panel solar sigue generando energía a pesar de que el día este nublado, sin embargo su productividad es menor.
Por lo tanto nuestra ubicación sí afecta en la productividad de los paneles solares.
Un panel solar funciona en cualquier parte del mundo, sin embargo existen ciertas partes del mundo donde se obtiene más energía que en otras.
Un claro ejemplo es la instalación de un panel solar en Canadá, Este panel debe trabajar el doble para producir la misma energía que un panel solar instalado en Nuevo México.
Esta es la razón por la que se dice que países como México y Australia tiene un enorme potencial de crecimiento en la energía solar.

ENERGIA SOLAR EN EL ESPACIO ¿ES POSIBLE?

Se ha hablado en repetidas ocasiones de que organizaciones como la NASA y científicos tienen la idea de generar energía solar desde el espacio y traerla al planeta tierra mediante una emisión inalámbrica, sucede que fuera de nuestra atmosfera, es decir donde se encuentran los satélites artificiales, la energía que llega del sol es 7 veces más potente.
La realidad es que en un par de años se viene un déficit energético tras el pico de producción de petróleo, y es indispensable encontrar fuentes de energías alternativas, la mejor opción son las renovables que son limpias y no se agotarán.
Entonces, la idea es de en vez de ocupar grandes extensiones de terreno en nuestro planeta para la construcción de parques solares o parques eólicos, es crear una estación espacial que su única tarea sea recoger energía solar desde el espacio y tramitarla de forma inalámbrica al planeta, este es un proyecto real presentado por el ex jefe del Departamento de Tecnologías Innovadoras de la NASA, John C. Mankins.
Pongamos un ejemplo de la capacidad que existe de generación de energía solar en el espacio, un panel solar instalado en el planeta tierra recibe unos 200 watts por metro cuadrado, un panel solar instalado en el espacio, es decir en orbita recibe 1.371 watts por metro cuadrado.
¿Cómo se tramitará la energía?
A través de microondas electromagnéticas o de un laser, luego estas ondas ya en la tierra pueden ser convertidas en electricidad.
Una de las mayores ventajas de la energía solar en el espacio, es apenar que la radiación es 7 veces más fuerte, es que pueden producir energía las 24 horas del día, es decir, en el espacio no hay noche, a cambio de los paneles solare terrestres que no reciben energía durante la noche.
¿Y es posible?
Si lo es, pero no es tan fácil, sobre todo en el aspecto económico, el proyecto presentado que ya les mencione, tendría un costo de 21 millones de dólares, Hiroshi Yoshida, consultor en materias espaciales dejo muy claro que los gastos deben reducirse, para que las estaciones espaciales de generación de energía solar fueran comercialmente viables.
La buena noticia es que todo esta de gane, con el paso del tiempo los paneles solares son mas eficientes, actualmente las celdas solares comerciales no superan el 17% de eficiencia, si se llegara a un 30, se necesitará menos paneles en el espacio, o con el mimo número de paneles se duplicaría la energía generada, entonces podría ser comercialmente viable, también hay que tomar en cuneta todas las perdidas de energía que seguro habrá en el proceso de enviar la energía a la tierra, y luego en la transformación de las ondas a electricidad.

FABRICAN CÉLULAS SOLARES MÁS BARATAS

El método de Crystal Solar simplifica el proceso de fabricación de las obleas de silicio y elimina la necesidad de usar parte de la maquinaria.

La empresa coreana Hanwha SolarOne ha presentado el primer panel solar de tamaño comercial que usa una novedosa tecnología de fabricación de las obleas de silicio, el componente más caro de una célula fotoeléctrica. Desarrollada por la start-up Crystal Solar, que tiene su sede en Santa Clara, California (Estados Unidos), esta tecnología sirve para fabricar obleas que tienen una tercera parte del espesor de las obleas convencionales. Además, el método usa menos silicio durante el procesado que los métodos convencionales y reduce mucho el equipo necesario para fabricar las obleas, lo que podría reducir su a la mitad. Las obleas suponen de un tercio a la mitad del coste de fabricación de un panel solar. Hanwha ha pagado 15 millones de dólares (unos 11 millones de euros) por una participación en Crystal y está ayudando a comercializar la tecnología.
La nueva tecnología y la asociación entre Hanwha y Crystal Solar podría ser un modelo a seguir para continuar recortando el coste de las células solares de silicio convencionales. Hace unos años, la perspectiva de paneles solares cuya fabricación costara menos de un dólar por vatio (unos 76 céntimos de euro) parecía inverosímil, lo que condujo a los inversores a buscar alternativas a los paneles de silicio en las que invertir, como por ejemplo los paneles solares hechos con películas finas.
Pero ahora, fabricar paneles solares sí que cuesta menos de un dólar por vatio, lo que ha expulsado a muchas start-ups dedicadas a los paneles en forma de película del negocio. En vez de investigar una tecnología que desafiara a los paneles de silicio, Crystal desarrolló una que se puede incorporar fácilmente en los procesos de producción de paneles de silicio existentes. Y en vez de fabricarlos ellos mismos trabaja con una empresa como Hanwha que ya tiene experiencia en la producción de paneles. A las start-ups les suele faltar experiencia en la fabricación y muchas fracasan porque son incapaces de mantener bajos los costes de producción.
La forma más común de hacer obleas de silicio –el componente principal de una célula fotoeléctrica convencional- implica producir silicio de gran pureza (denominado silicio policristalino), fundirlo y enfriarlo con mucho cuidado para producir bloques de silicio cristalino. Después esos bloques se cortan en láminas para hacer obleas, un proceso que requiere un equipo pesado y caro y que malgasta aproximadamente la mitad del silicio purificado con el que empieza.
Una primera fase del sistema de procesado convencional obtiene silicio puro de un gas que contiene silicio y otros elementos. Crystal Solar ha desarrollado una forma de crear finas obleas de silicio cristalino partiendo directamente de ese gas, eliminando por lo tanto la necesidad de fabricar primero el silicio policristalino, fundirlo, cristalizarlo y cortarlo. Es una versión de un proceso que se usa en la industria del chip, pero mucho más eficaz y rápido.
El método reduce costes no solo gracias a que la cantidad de silicio que se desecha es menor, sino también porque elimina la necesidad de usar gran parte del equipo para fabricar las obleas, explica Chris Eberspacher, el director de tecnología de Hanwha SolarOne. Eberspacher afirma que para que Hanwha pudiera desarrollar una tecnología parecida, tendría que asumir un riesgo importante y tardaría años en lograrlo. Lo que han hecho en cambio ha sido recurrir a start-ups para innovar. “Así no tenemos que escoger una tecnología”, sostiene. “Podemos estudiar la gama de inventos de las start-ups y escoger los mejores. Nos permite movernos mucho más rápido”.
Eberspacher explica que Crystal Solar sigue trabajando para reducir los costes aún más. Por ejemplo, está reduciendo el coste de las máquinas necesarias para fabricar las obleas y aumentando el número de obleas que son capaces de producir. Eberspacher afirma que si Crystal Solar continúa logrando los objetivos que se ha impuesto, Hanwha podría ofrecer un producto comercial que use esta tecnología en 2014.

PEZ ROBÓTICO CON PANEL SOLAR PARA ENVIAR DATOS A CIENTÍFICOS

Conocido como el “Mola” es un pez robótico que diseñaron un grupo de científicos con el objetivo de extraer toda la información y datos que se puedan sobre el océano para entender un poco mejor este mundo tan inexplorado por el ser humano.
Lo interesante es que es un pez que prácticamente es un panel solar, toda la energía que necesita para nadar y enviar datos lo hace gracias al panel solar que tiene instalado que es su cuerpo, Mola, no tiene ninguna batería ni ningún sistema de almacenamiento (sería muy pesado) así que la luz del sol que captura pasa directo. Cuenta con una cola flexible que utiliza como energía extra cuando el panel solar que es su cuerpo no es suficiente.
Mola no solo nada en la superficie, se puede sumergir tanto como lleguen los rayos del sol, es por eso que generalmente lo ponen a nadar en aguas muy claras.

LA TECNOLOGÍA SOLAR MÓVIL PUEDE CAMBIAR EL MUNDO

No podemos seguir para siempre con nuestros métodos actuales de producción de energía para abastecer nuestras necesidades energéticas. Estamos consumiendo los recursos naturales a un ritmo que no es saludable, además se producen gases peligrosos y contaminantes que causan graves daños ecológicos. Afortunadamente en los últimos años, el desarrollo de métodos sostenibles de producción de energía ha recibido mucha atención. Muchos métodos de producción de energías renovables han hecho grandes avances.

Fuera de todos los tipos de producción de energía sostenible para salir de allí, la energía solar es probablemente la más avanzada y bien conocida en este punto en el tiempo.

La instalación de paneles solares en hogares ha crecido mucho desde que esta a disposición del público, la gente esta interesada, existe una tendencia verde que ayuda a impulsar el uso de la energía solar, casas enteras pueden funcionar con energía solar si cuentan con un buen sistema instalado. Lo que también es cierto es que si se mejora lea tecnología solar móvil se podría producir un cambio importante en términos de energía para el mundo.

Mientras que la gran mayoría de los métodos de energía renovables requieren grandes piezas fijas de los equipos, hay algunos tipos de paneles solares, que son flexibles y móviles. Las personas están acostumbradas a ver paneles solares que son grandes, solidos, pesados y frágiles. Estos son los tipos de paneles por lo general se ven en los edificios que tienen un sistema de energía solar instalada.

Pero no son los únicos tipos que hay, existen paneles en desarrollo que son flexibles, pueden enrollarse y trasportarse fácilmente. Poco a poco la tecnología va mejorando es mas barata y la introducen a objetos de nuestra vida cotidiana, pro ejemplo yo cuento con una mochila que tiene un pequeño panel solar, y siempre puedo cargar mis dispositivos móviles.

Esto es lo que se entiende por tecnología solar móvil, cuando los precios sean mas accesibles y también sean mas eficientes, sin duda revolucionara cientos de productos que ya conocemos en la actualidad, podría ser también de mucha ayuda para áreas de desastres naturales, o áreas remotas donde simplemente no llega la electricidad. Esto podría marcar una diferencia importante en muchos países del tercer mundo donde hay una falta de financiación para instalar el tipo de infraestructura necesaria para llevar electricidad a pueblos remotos y otros lugares.

Mientras que los paneles solares tradicionales están hechos de materiales frágiles y en su mayor parte deben permanecer en el lugar, estos nuevos paneles flexibles proporcionan un nuevo conjunto de oportunidades para captar energía solar en los lugares que habrían sido completamente imposible antes. Esta capacidad de proveer energía en lugares remotos, podría ser un elemento de cambio importante para los grupos dedicados a mejorar el nivel de vida en las zonas pobres y remotas. Esperemos que esta tecnología rápidamente comienza a encontrar su camino en común de conocimientos y el uso, ya que sólo puede ser uno de los mayores inventos de esta generación.

PANEL SOLAR TRASPARENTE CONVIERTE LUZ INFRARROJA EN ENERGÍA ELÉCTRICA

Estos resultados abren el potencial de usar este material en ventanas inteligentes y dispositivos electrónicos, o integrarlo en la construcción de edificios
 Este nuevo material tiene una eficiencia poco menor a la mitad de un panel solar común
Científicos de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA), desarrollaron un tipo de célula fotovoltaica de polímero 70% trasparente que convierte la luz infrarroja en energía eléctrica.
“Estos resultados abren el potencial de usar este material en ventanas inteligentes y dispositivos electrónicos, o integrarlo en la construcción de edificios entre otras aplicaciones. Nuestra nueva célula fotovoltaica de polímero está hecha de materiales semejantes al plástico, ligeros y flexibles, y lo más importante, que se pueden producir en gran volumen a bajo costo“, destacó el profesor de ciencia e ingeniería de materiales de la UCLA y líder del proyecto, Yang Yang.
Cabe señalar que este nuevo material tiene una eficiencia del 4%, que es poco menor a la mitad de un panel solar común y no transparente.
Es importante destacar que las células pueden ser producidas en gran volumen a bajo costo, afirman los investigadores.

PANEL SOLAR EN FORMA DE CONO Y GIRATORIO

 Cuando se trata de energía solar, los avances de la tecnología no paran, y sobre todo cuando se trata de eficiencia, limitaciones y almacenamiento de energía.

Se conocen los típicos paneles solares que están en el mercado y otros que son innovaciones que aun están en fase de prueba como los panales solares, cúbicos, cilíndricos o los flexibles.

En esta ocasión la empresa V3Solar, presentó un nuevo panel solar con un sistema cónico y al mismo tiempo giratorio. Según la empresa este nuevo concepto de captación de Energía solar es 4 veces más eficiente que los panales convencionales y están fabricados con 75% menos de silicio por lo tanto son menos contaminantes.

Son conos giratorios cubiertos de lentes especiales que dirigen la luz solar hacia su base circular que es la que está recubierta de silicio, gracias a su forma geométrica puede captar desde los primeros rayos del día hasta los últimos y en cualquier época del año.

Sabemos que el calor en exceso es un gran enemigo para la larga vida y eficiencia de los panales solares, este sistema cuenta con un sistema de auto enfriamiento, cabe también destacar que al girar no hace ruido.

Es el primer panel solar giratorio que vemos, Mide 1 m de alto por 1 m de ancho y produce 1 kWp de electricidad, puede ser usado en parques solares o en los hogares.

V3Solar ya ha construido su prototipo y ahora está siendo sometido a pruebas de eficiencia y funcionamiento para perfeccionarlo.

ENERGÍA SOLAR ULTRAEFICIENTE

El invierno pasado, una start-up llamada Semprius estableció un récord importante para la energía solar: demostró que sus paneles solares pueden convertir en electricidad casi el 34 por ciento de la luz que les llega. Semprius afirma que su tecnología, cuando se despliegue a gran escala, será tan eficaz que en algunos lugares podría producir electricidad a un precio que competirá con el de las plantas termoeléctricas de carbón y gas natural.

Como las instalaciones solares tienen muchos gastos fijos, entre los que está el alquiler de terrenos para colocar los paneles, resulta importante maximizar la eficacia de cada panel para poder reducir el precio de la energía eléctrica de origen solar. Las empresas están probando formas distintas de hacerlo, entre ellas usar otro tipo de materiales, no solo silicio, el semiconductor que se usa más frecuentemente para fabricar paneles en la actualidad.

Por ejemplo, una start-up llamada Alta Devices fabrica láminas flexibles de células fotovoltaicas con un material muy eficiente llamado arseniuro de galio. Semprius también usa arseniuro de galio, que es mejor que el silicio a la hora de convertir la luz en electricidad (el récord de eficiencia para un panel solar de silicio es aproximadamente de un 23 por ciento). Pero el arseniuro de galio es mucho más caro que el silicio, así  que Semprius intenta compensar este gasto de distintas maneras.

Una de ellas es reduciendo el tamaño sus células fotovoltaicas -los elementos individuales que absorben luz en un panel solar- a 600 micrómetros de alto, 600 de ancho y 10 de espesor. Su proceso de fabricación deriva de las investigaciones del cofundador de la empresa, John Rogers, profesor de química e ingeniería en la Universidad de Illinois (EE.UU.), que descubrió una forma de cultivar las pequeñas células sobre una oblea de arseniuro de galio, despegarlas rápidamente y seguir usando la oblea para fabricar más. Una vez instaladas, Semprius maximiza la producción eléctrica de las células colocándolas bajo unas lentes de cristal que concentran la luz unas 1.100 veces.

La idea de concentrar la luz del sol sobre los paneles solares no es nueva, pero con las células de silicio, que son más grandes, normalmente hace falta un sistema de refrigeración para dispersar el calor que este proceso genera. Las pequeñas células de Semprius producen tan poco calor que no necesitan refrigeración, lo que reduce aún más el coste. Scott Burroughs, vicepresidente de tecnología en Semprius, afirma que las compañías eléctricas que usen su sistema podrían generar electricidad a unos ocho centavos de dólar por kilovatio hora (unos 6 céntimos de euro) dentro de pocos años. Eso es menos que precio medio de la electricidad en Estados Unidos, que era de unos 10 centavos de dólar por kilovatio hora (unos 7,5 céntimos de euro) en 2011, según la Agencia de Información de la Energía.

No obstante, las ventajas del sistema de Semprius se ven atenuadas por las limitaciones que tiene usar lentes para concentrar la luz: el sistema funciona mejor cuando las células reciben la luz directa del sol en días despejados, y la producción de energía cae significativamente en cualquier otra circunstancia. Aún así, podría servir para proyectos a gran escala en lugares como el suroeste de Estados Unidos.

Para empezar, Semprius tiene que producir sus paneles a gran escala. La compañía, que ha recaudado unos 44 millones de dólares (unos 33 millones de euros) de empresas de capital riesgo y de Siemens (que construye plantas solares), planea abrir este año una pequeña fábrica en Carolina del Norte capaz de producir una cantidad anual de paneles solares suficiente para generar seis megavatios de electricidad. La empresa espera ampliar esa cantidad a 30 megavatios para finales de 2013, pero para lograrlo debe recaudar una cantidad de fondos sin especificar en un ambiente poco favorable a las start-ups energéticas con grandes necesidades de capital.

Todo esto se suma a la necesidad de que Semprius reduzca sus costes de fabricación lo suficientemente rápido como para poder competir con los paneles solares convencionales de silicio, cuyos precios han caído a la mitad solo en 2011.

Este artículo pertenece a la serie ‘TR10: Tecnologías Emergentes 2012’, que reúne las 10 tecnologías emergentes más importantes y con mayor potencial.