La energía solar funciona capturando la energía del sol y convirtiéndola en electricidad para su hogar o negocio.
Nuestro sol es un reactor nuclear natural. Libera pequeños paquetes de energía llamados fotones, que viajan los 93 millones de millas desde el sol hasta la Tierra en aproximadamente 8,5 minutos. Cada hora, suficientes fotones impactan nuestro planeta para generar suficiente energía solar para satisfacer teóricamente las necesidades energéticas mundiales durante todo un año.
Actualmente, la energía fotovoltaica representa solo cinco décimas del uno por ciento de la energía consumida en los Estados Unidos. Pero la tecnología solar está mejorando y el costo de la energía solar está disminuyendo rápidamente, por lo que nuestra capacidad de aprovechar la abundancia de energía del sol está en aumento.
Un informe de 2017 de la Agencia Internacional de Energía muestra que la energía solar se ha convertido en la fuente de energía de más rápido crecimiento en el mundo, marcando la primera vez que el crecimiento de la energía solar ha superado al de todos los demás combustibles. En los próximos años, todos disfrutaremos de los beneficios de la electricidad generada por el sol de una forma u otra.
¿Como funcionan los paneles solares?
Cuando los fotones golpean una célula solar, liberan electrones de sus átomos. Si los conductores están unidos a los lados positivo y negativo de una celda, se forma un circuito eléctrico. Cuando los electrones fluyen a través de dicho circuito, generan electricidad. Varias celdas forman un panel solar, y varios paneles (módulos) pueden conectarse entre sí para formar una matriz solar. Cuantos más paneles pueda desplegar, más energía puede esperar generar.
¿De qué están hechos los paneles solares?
Los paneles solares fotovoltaicos (PV) están formados por muchas células solares. Las células solares están hechas de silicio, como los semiconductores. Se construyen con una capa positiva y una capa negativa, que juntas crean un campo eléctrico, como en una batería.
¿Cómo generan electricidad los paneles solares?
Los paneles solares fotovoltaicos generan electricidad de corriente continua (CC). Con la electricidad de CC, los electrones fluyen en una dirección alrededor de un circuito. Este ejemplo muestra una batería que alimenta una bombilla. Los electrones se mueven desde el lado negativo de la batería, a través de la lámpara, y regresan al lado positivo de la batería.
Con la electricidad de CA (corriente alterna), los electrones son empujados y tirados, invirtiendo periódicamente la dirección, como el cilindro del motor de un automóvil. Los generadores crean electricidad de CA cuando se hace girar una bobina de cable junto a un imán. Muchas fuentes de energía diferentes pueden "girar la manivela" de este generador, como gas o diesel, hidroelectricidad, nuclear, carbón, eólica o solar.
La electricidad de CA se eligió para la red eléctrica de EE. UU., Principalmente porque es menos costosa de transmitir a largas distancias. Sin embargo, los paneles solares crean electricidad de CC. ¿Cómo llevamos la electricidad de CC a la red de CA? Usamos un inversor.
¿Qué hace un inversor solar?
Un inversor solar toma la electricidad de CC del conjunto solar y la utiliza para crear electricidad de CA. Los inversores son como los cerebros del sistema. Junto con la inversión de energía de CC a CA, también proporcionan protección contra fallas a tierra y estadísticas del sistema, incluyendo voltaje y corriente en circuitos de CA y CC, producción de energía y seguimiento del punto de máxima potencia.
Los inversores centrales han dominado la industria solar desde el principio. La introducción de microinversores es uno de los mayores cambios tecnológicos en la industria fotovoltaica. Los microinversores se optimizan para cada panel solar individual, no para un sistema solar completo, como lo hacen los inversores centrales. Esto permite que cada panel solar funcione al máximo potencial. Cuando se usa un inversor central, tener un problema en un panel solar (tal vez está a la sombra o se ha ensuciado) puede reducir el rendimiento de toda la matriz solar. Si un panel solar tiene un problema, el resto de la matriz solar aún funciona de manera eficiente.
¿Cómo funciona un sistema de panel solar?
Aquí hay un ejemplo de cómo funciona una instalación de energía solar para el hogar. Primero, la luz del sol golpea un panel solar en el techo. Los paneles convierten la energía en corriente continua, que fluye a un inversor. El inversor convierte la electricidad de CC a CA, que luego puede usar para alimentar su hogar. Es maravillosamente simple y limpio, y se está volviendo más eficiente y asequible todo el tiempo.
Sin embargo, ¿qué sucede si no está en casa para usar la electricidad que generan sus paneles solares todos los días soleados? ¿Y qué sucede de noche cuando su sistema solar no genera energía en tiempo real? No se preocupe, aún se beneficia a través de un sistema llamado "medición neta".
Un sistema fotovoltaico típico conectado a la red, durante las horas pico de luz del día, con frecuencia produce más energía de la que un cliente necesita, de modo que el exceso de energía se retroalimenta a la red para su uso en otros lugares. El cliente obtiene crédito por el exceso de energía producida, y puede usar ese crédito para extraer de la red convencional por la noche o en días nublados. Un medidor neto registra la energía enviada en comparación con la energía recibida de la red.
