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¿Cómo funciona lo fotovoltaico?
Jul 15, 2008

Desde la definición del término hasta los principios técnicos, pasando por la implantación y la reventa de la red de distribución: célula, central y silicio… a continuación verá, punto por punto, cómo funciona hoy en día lo fotovoltaico...

 

La definición
El término fotovoltaico (compuesto por el prefijo “foto”, que significa “luz” y “voltaico”, un derivado del nombre del descubridor de la pila eléctrica Volta) es un sinónimo de “fotopila”, es decir, un aparato que transforma la luz en corriente eléctrica. Lo fotovoltaico no es nuevo, ya que ya en 1839 el físico francés Antoine Becquerel descubrió su principio de funcionamiento.
La célula

La célula fotovoltaica convierte una parte de los rayos del sol directamente en electricidad.

Una fotopila está compuesta por dos capas de material semi-conductor -el silicio-, así como por contactos metálicos internos que constituyen el colector de corriente. Una de las capas está cargada positivamente y la otra negativamente y se crea una corriente bajo la acción de la irradiación de las partículas solares llamadas fotones.

Así pues, los fotones, al penetrar muy ligeramente en el silicio, desplazan algunos electrones del metal. Dado que el metal semi-conductor no permite el desplazamiento de los electrones en un sentido, los electrones desplazados por la luz tienen que pasar por el circuito externo para volver a su lugar, lo que origina una corriente.

El material

El silicio, primer material disponible en gran cantidad en el planeta, es el principal componente más extendido para la fabricación de células fotovoltaicas.

Existen varios tipos de silicio:

  • el silicio monocristalino, muy puro, que posee un buen rendimiento y puede alcanzar hasta un 14% de producción en relación con la energía captada; 
  • el silicio policristalino, un poco menos puro, con un rendimiento que va hasta un 12%; 
  • el silicio amorfo, mucho menos puro, que ofrece un rendimiento que va hasta un 8%.

Las células fotovoltaicas más empleadas para la producción de electricidad están compuestas por silicio mono y policristalino y se trata de paneles rígidos de vidrio.

Sin embargo, la tecnología amorfa, utilizada en las calculadoras o los relojes solares se adapta muy bien a los almacenes logísticos construidos por GSE y presenta las siguientes características:

  • baja sensibilidad a la pendiente y a la orientación, 
  • menos sensibilidad a las zonas de sombra y al tiempo nublado, 
  • material flexible, 
  • sobrecarga débil, 
  • sin toma de viento, 
  • producto considerado “integrado”.
La central

... también llamada generador fotovoltaico, se caracteriza por su potencia pico (Wc), es decir, por la potencia máxima que puede desarrollar en las condiciones de alumbrado óptimo. Se compone de:

  • varios módulos (o paneles) fotovoltaicos conectados en serie, 
  • varios strings (líneas de módulos en serie) conectados en paralelo, 
  • una estructura de soporte para los módulos independientes a la cobertura (como por ejemplo la membrana fotovoltaica o las estructuras secas fotovoltaicas),
  • un ondulador, que transforma la corriente continua derivada de los módulos en corriente alternativa,
  • un disyuntor y un contador de producción,
  • y generadores, sólo en el caso de electrificación de zona aislada, no conectada a la red nacional.

La aplicación

Una central fotovoltaica permite la electrificación de las zonas aisladas, como por ejemplo los refugios de alta montaña, las granjas de ganado lanar y otras actividades o edificios separados de la red de distribución de electricidad.

Pero hoy en día, instalar una central fotovoltaica también permite producir electricidad para revenderla. Esta energía así producida se reintroducirá en la red nacional según los términos de un contrato de compra celebrado con el distribuidor. Esta aplicación se incluye ampliamente en el marco de una política europea de desarrollo de todas las Energías Renovables.

El funcionamiento

En este marco preciso, los módulos fotovoltaicos producen corriente continua; ésta se conduce mediante cables hacia un ondulador que la transforma en corriente alternativa antes de introducirse en la red de distribución por medio de un disyuntor y un contador de producción. La producción de electricidad se vende de conformidad con el contrato de compra celebrado con el gestor de la red.

En Francia, este contrato se ha firmado con EDF con una vigencia de 20 años. El objetivo establecido por la Unión europea era que la energía fotovoltaica representara el 20% de la producción de electricidad total del país en el año 2020.

 

 

Nazca, filial del Grupo GSE, diseña, estructura y construye centrales fotovoltaicas llave en mano integradas en la azotea de los edificios logísticos e industriales.
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