Energía solar procedente de centrales solares es la energía obtenida de la radiación solar. Es una fuente de energía primaria y puede utilizarse de varias maneras para generar electricidad o calor. Las dos tecnologías más importantes para aprovechar la energía solar son la fotovoltaica y la termosolar. Mientras que los sistemas fotovoltaicos convierten la luz solar directamente en energía eléctrica, las centrales termosolares aprovechan el calor del sol para generar electricidad. Las centrales solares desempeñan un papel clave en la generación de energía sostenible, ya que son una fuente de energía renovable y respetuosa con el medio ambiente.
¿Cuál es el potencial de la energía solar?
El potencial de la energía solar es enorme. Cada día, una enorme cantidad de radiación solar incide sobre la superficie terrestre, mucho más de lo que necesita toda la población humana en términos de energía. Sólo en una hora llega a la Tierra más energía solar de la que se consume en todo el mundo en un año. Esta Radiación global se mide en kWh/m² y en Alemania alcanza una media de 1.000 a 1.200 kWh/m². La energía solar puede utilizarse a gran escala para sustituir a los combustibles fósiles, sobre todo en las regiones soleadas. Gracias a los avances técnicos en almacenamiento y al aumento de la eficiencia, la energía solar es cada vez más competitiva y puede contribuir de forma significativa a la transición energética mundial.
¿Qué tipos de centrales solares existen?
Existen dos tecnologías básicas para utilizar la energía solar en centrales eléctricas solares. Éstas son:
- Fotovoltaica convierte la luz solar directamente en energía eléctrica. Constan de células solares basadas en silicio. Estas células generan corriente continua por efecto fotovoltaico, que luego se convierte en corriente alterna. Los sistemas fotovoltaicos pueden utilizarse tanto en los tejados de las casas como en grandes parques solares.
- Energía solar térmica utiliza la energía solar para generar calor, que se emplea para calentar agua o gases. Para producir electricidad se utilizan turbinas y generadores. Este tipo de generación de energía se utiliza principalmente en grandes centrales eléctricas, que alcanzan altos niveles de eficiencia, sobre todo en regiones soleadas.
Las centrales termosolares pueden clasificarse a grandes rasgos según su modo de funcionamiento y su tecnología: Con Centrales de colectores cilindro-parabólicos concentra la luz solar mediante espejos curvos en un tubo central por el que circula un fluido caloportador. La energía térmica se utiliza para generar vapor, que acciona una turbina y produce así electricidad. Centrales solares de torre utilizan un gran número de espejos que reflejan los rayos del sol en una torre central. La parte superior de la torre contiene un medio de transferencia de calor que alcanza temperaturas extremadamente altas y acciona turbinas de vapor. Centrales parabólicas (sistemas Dish Stirling) utilizan espejos parabólicos para concentrar la luz solar en un pequeño punto del receptor de calor, que suele ir acoplado a un motor Stirling. En cambio, en un Central eléctrica de Fresnel espejos planos se utilizan con el mismo fin y Centrales eólicas utiliza el efecto chimenea, en el que el aire caliente asciende bajo un gran techo de cristal y acciona turbinas.
¿Cuál es la eficiencia de las distintas centrales solares?
La eficiencia de las centrales solares varía en función de la tecnología y las condiciones del emplazamiento. Hoy en día, los módulos solares comerciales alcanzan una eficiencia media de más de 20 % y los mejores modelos de hasta 25 %. Las células tándem de silicio perovskita tienen incluso un potencial de eficiencia teórico de más de 43 %, frente a los menos de 30 % de las células solares de silicio convencionales. Las centrales de colectores cilindro-parabólicos tienen una eficiencia de entre 25 y 40 %, mientras que las centrales solares de torre pueden alcanzar eficiencias de hasta 45 % debido a sus temperaturas más elevadas. Las centrales termosolares con modernos sistemas de almacenamiento pueden alcanzar incluso eficiencias de entre 30 y 50 %. Aumentar la eficiencia de estas tecnologías es un área clave de investigación para seguir optimizando el uso de la energía solar.
Ventajas de la energía solar procedente de centrales solares
La energía solar ofrece numerosas ventajas. Una de las más importantes es la sostenibilidad, ya que el sol es una fuente de energía prácticamente ilimitada. Además, el uso de la energía solar provoca Sin emisiones directas de CO₂.Esto la convierte en una alternativa ecológica a los combustibles fósiles. Otra ventaja es la creciente reducción de costes en la instalación y explotación de sistemas solares, lo que mejora continuamente la eficiencia económica. La energía solar también reduce la dependencia de los combustibles fósiles y los riesgos geopolíticos. La escalabilidad modular de los sistemas solares permite utilizarlos tanto en pequeñas superficies, por ejemplo en los tejados de las casas, como en parques solares a gran escala. Además, las centrales solares son Bajo mantenimiento y tener un Larga vida útil.
Desventajas de la energía solar procedente de centrales solares
A pesar de sus muchas ventajas, el uso de la energía solar también plantea algunos retos. Uno de los mayores es la dependencia de la radiación solar. Con Oscuridad o con nubosidad abundante no se puede generar energía, por lo que es necesario utilizar sistemas de almacenamiento o fuentes de energía alternativas. Las elevadas inversiones iniciales para la instalación y construcción de centrales solares son otro obstáculo, aunque los costes no dejan de bajar. Las grandes centrales solares también requieren mucho espacio, lo que puede ser problemático en zonas densamente pobladas. Otro problema es el consumo de recursos en la producción de módulos solares, así como la eliminación y el reciclado de los módulos viejos. No obstante, científicos y empresas trabajan intensamente en soluciones para minimizar estos retos.
Ecológico y económico
La energía solar procedente de centrales solares es una de las fuentes de energía más prometedoras del futuro. Ofrecen una forma sostenible, respetuosa con el medio ambiente y cada vez más económica de generar electricidad. A pesar de algunos retos, sobre todo en lo que respecta a las tecnologías de almacenamiento y las necesidades de suelo, las ventajas superan claramente a los inconvenientes. A medida que la tecnología y las infraestructuras sigan avanzando, la energía solar desempeñará un papel cada vez más importante en el suministro energético mundial. El fomento de las energías renovables y la expansión de centrales solares eficientes son pasos decisivos en el camino hacia un futuro energético sostenible y respetuoso con el clima.