Los tipos de energía solar: características e instalaciones

La tecnología fotovoltaica convierte directamente la luz solar en electricidad. La tecnología solar térmica o energía termosolar aprovecha su calor. Estas diferentes tecnologías aprovechan la energía del Sol, localmente y en granjas o huertas solares a gran escala.

Al igual que el agua y el aire, el Sol es uno de los sistemas de soporte vital de la Tierra, ya que proporciona calor y luz. La energía solar, que es renovable, ampliamente disponible y limpia, proporciona suficiente energía para satisfacer las necesidades de consumo anual del mundo cada 50 minutos. El desafío es recolectar una parte, por pequeña que sea, de este calor y energía radiante.

Pero, ¿cuáles son los tipos de energía solar existentes? Se han desarrollado dos tecnologías principales para aprovecharlo. Si quieres descubrir en qué consiste cada una, ¡sigue leyendo para no perdértelo! A continuación, te lo contamos. 

Tipos de energía solar: energía solar fotovoltaica

Energía solar fotovoltaica, que convierte directamente la luz solar en electricidad mediante paneles hechos de células fotovoltaicas.

Tipos de energía solar: energía solar térmica

Energía solar térmica, que capta el calor del sol. Este calor se aprovecha directamente o se convierte en energía mecánica y a su vez en electricidad, conocida como energía solar concentrada. Este calor se utiliza directamente (energía solar térmica o termosolar de baja temperatura) o se convierte en energía mecánica y, a su vez, en electricidad (energía solar concentrada).

Las instalaciones utilizadas en los tipos de energía solar 

Se utilizan dos tipos diferentes de instalaciones:

• Sistemas individuales para viviendas o pequeñas comunidades: los paneles fotovoltaicos pueden alimentar dispositivos eléctricos, mientras que los colectores solares térmicos pueden calentar hogares o agua caliente.
• Grandes unidades, “plantas de energía solar”, ya sean fotovoltaicas o termodinámicas, desplegadas en cientos de hectáreas: producen electricidad a gran escala que puede inyectarse en la red.

Es esta gran flexibilidad, tanto el poder de las grandes plantas que abastecen a las ciudades y las industrias, como la capacidad de suministrar electricidad localmente, lo que hace que la energía solar sea tan atractiva, particularmente en los países en desarrollo donde 1300 millones de personas no tienen acceso a las redes de distribución. 

Los lugares aislados se benefician de iluminación, bombeo de aguas subterráneas (agua potable, riego), sistemas de telecomunicaciones (radio, televisión, teléfono móvil) y electrodomésticos (nevera…).

La energía solar fotovoltaica como uno de los tipos de energía solar

El efecto fotovoltaico convierte la luz en electricidad. Fue descubierto por el físico francés Edmond Becquerel en 1839 y se utilizó por primera vez en aplicaciones industriales en 1954. 

Pero, ¿cómo? Se produce una corriente eléctrica cuando se desplazan electrones. Para que esto suceda, los fotones (partículas de luz) estimulan los electrones más externos de los átomos de ciertos elementos semiconductores.

En la práctica, la luz que incide sobre una célula fotovoltaica se convierte en electricidad mediante un semiconductor, generalmente de silicio. Un panel fotovoltaico está formado por varias células que producen corriente continua, que luego se convierte en corriente alterna.

Los módulos, ensamblados en paneles, se pueden utilizar en sistemas pequeños o plantas grandes.

La energía solar térmica de baja temperatura 

La tecnología de energía solar térmica de baja temperatura produce calor a partir de los rayos del Sol y lo utiliza directamente. Operando a temperaturas por debajo de los 100 °C, las instalaciones atienden a aplicaciones residenciales y comerciales (agua caliente y calefacción), así como a una amplia variedad de necesidades industriales. Esta tecnología representa la mayor parte de la energía solar generada en todo el mundo. 

Los colectores solares térmicos se utilizan para absorber el calor de los rayos del Sol y transferirlo a un fluido caloportador, como aire, agua o anticongelante, que a su vez lo transporta a las áreas a calentar.

Los más extendidos son los captadores de placa plana, que están formados por una superficie oscura que absorbe los rayos solares y una capa de aislamiento térmico rematada por una lámina de vidrio que genera un efecto invernadero. 

Los colectores funcionan a una temperatura de hasta 70 °C por encima de la temperatura ambiente. También existen colectores solares térmicos de aire, utilizados para el secado de cultivos agrícolas, por ejemplo, y sistemas sin vidriar fabricados con caucho o plástico, en lugar de una cubierta de vidrio, que se utilizan principalmente para calentar piscinas.

La energía solar concentrada

Este segundo tipo de tecnología de energía solar térmica concentra el calor de los rayos del Sol utilizando colectores para calentar un fluido de transferencia (gas, petróleo o sales fundidas, por ejemplo) a alta temperatura. El fluido calienta una red de agua, que produce vapor y acciona una turbina (energía mecánica), generando así electricidad.

El calor de los rayos del Sol se recoge en grandes centrales eléctricas donde se instalan espejos planos o curvos sobre vastas áreas. La tecnología se adapta mejor a países donde la luz solar es intensa, por ejemplo, que en regiones desérticas.