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Es probable que haya visto numerosas instalaciones de células fotovoltaicas y sistemas de energía solar en su barrio o en las noticias. ¿Esto le ha inspirado a comprar inmediatamente un sistema para su casa? Es comprensible, pero ¡espera! Antes de tomar una decisión, es fundamental investigar a fondo las ventajas y desventajas de los sistemas de células fotovoltaicas. Afortunadamente, este artículo le guiará en ese proceso.
La energía solar ha surgido como una solución sostenible y más rentable para numerosas comunidades. Según la Calculadora de equivalencias de gases de efecto invernadero de la EPAun hogar medio que utilice energía solar durante un año equivale a:
- Evitar la emisión de 6,25 toneladas de CO2 a la atmósfera terrestre.
- Plantar aproximadamente 122 plantones de árboles y dejarlos crecer durante 10 años.
- Evitando el consumo de 4 toneladas de carbón.
- Reducir el kilometraje del coche en 18.000 millas.
Aunque los paneles solares ofrecen importantes ventajas medioambientales y económicas, también tienen algunas limitaciones. Estos inconvenientes son especialmente relevantes en el caso de estructuras antiguas que pueden no ser idóneas para instalaciones de energía solar.
La pregunta crucial es: ¿Las ventajas de la energía solar compensan los posibles inconvenientes en su situación concreta?
En este artículo se analizan en detalle las ventajas e inconvenientes de los sistemas de células fotovoltaicas para ayudarle a tomar una decisión informada sobre si la energía solar es la opción adecuada para su hogar.
¿Cuál es la definición de célula fotovoltaica?
Antes de explorar sus opciones de células solares, vamos a explicar brevemente qué son las células fotovoltaicas. Éstas, también conocidas como células solares, son los componentes fundamentales de los paneles solares y el núcleo de cualquier sistema de energía solar. Cada panel se compone de numerosas células individuales
Existen tres tipos principales de paneles solares fotovoltaicos, en función de los materiales utilizados en sus células solares: monocristalinos, policristalinos y de capa fina. Cada tipo tiene sus propias ventajas e inconvenientes
Comparación de células fotovoltaicas monocristalinas, policristalinas y de capa fina
- Monocristalino:Estas células están fabricadas a partir de un único cristal de silicio, por lo que ofrecen la mayor eficiencia y el mejor aspecto de los tres tipos.
- Policristalino:Formadas a partir de múltiples fragmentos de silicio fundido, estas células suelen ser menos eficientes que las monocristalinas, pero son más rentables por panel.
- Capa fina (amorfa):Estas células son la opción más asequible, normalmente unas 30% menos caras que las demás, pero tienen una eficiencia menor. Sin embargo, son adecuadas para regiones con luz solar limitada.
Ventajas de las células fotovoltaicas
Verde
Respetuoso con el medio ambiente
Eliminar la electricidad
costes
Fácil de mantener
Beneficios fiscales
Gana dinero
Aumenta el valor de la propiedad
Ideal para comunidades remotas
Genera empleo
Menor coste/alta eficiencia
1:Fuente de energía renovable
Las células fotovoltaicas, utilizadas en paneles solares para viviendas y farolas, aprovechan la energía renovable.
Son una solución sostenible porque se basan en el sol, una fuente de energía inagotable, y no necesitan combustibles fósiles como el petróleo, el carbón o el gas natural.
2:Fuente de energía limpia
Los sistemas solares fotovoltaicos son muy ventajosos entre las opciones de energía renovable debido a su producción de energía limpia.
También tienen un impacto ambiental mínimo en comparación con las centrales hidroeléctricas, nucleares y eólicas.
3:Reducir los costes de electricidad
Tanto si instala energía solar en el tejado de su casa o edificio, como si utiliza alumbrado público alimentado por energía solar, puede reducir significativamente o incluso eliminar sus facturas de electricidad.
Esto es especialmente cierto para los sistemas solares no conectados a la red. Con un mantenimiento adecuado, los paneles fotovoltaicos pueden durar entre 20 y 25 años, lo que permite ahorrar costes de electricidad a largo plazo.
4：Asequible y de bajo mantenimiento
El diseño aerodinámico del panel solar permite que la nieve se deslice fácilmente durante el invierno. No obstante, puede ser necesario limpiarlo periódicamente para eliminar la nieve o los residuos acumulados. También hay disponibles servicios profesionales de limpieza de paneles solares.
Dado que los sistemas de energía solar son estáticos, sin piezas móviles como motores o generadores, son intrínsecamente menos propensos a sufrir daños.
Los paneles solares suelen ofrecer una garantía a largo plazo de 20-30 años, y su vida operativa puede llegar a los 35 años dependiendo de su calidad. Esto significa que la principal consideración de mantenimiento pasa a ser la vida útil de los componentes de apoyo, como el inversor y la batería.
Dado que la vida útil del inversor es de 5-10 años, es probable que haya que sustituirlo al menos dos veces durante el periodo de funcionamiento del panel. Las baterías, en función del tipo utilizado, suelen durar entre 10 y 15 años, por lo que habrá que sustituirlas dos o tres veces a lo largo de la vida útil del panel.
5:Benefíciese de las ventajas fiscales
El gobierno ofrece incentivos fiscales a los propietarios de viviendas que instalen sistemas de paneles solares. Estos incentivos ayudan a compensar la inversión inicial, que puede ser un factor disuasorio para quienes adoptan la energía solar de forma individual.
6:Generar ingresos adicionales
Para incentivar la adopción de sistemas solares fotovoltaicos, el gobierno ha creado mecanismos para obtener ingresos mientras se suministra energía a la red. A través de los programas Net Metering y SREC (Certificado de Energía Solar Renovable), las compañías eléctricas te compensan por la energía que aportas.
Por lo tanto, los sistemas de energía solar le permiten contribuir a la sostenibilidad medioambiental y, al mismo tiempo, generar ingresos extra. Esto también acelera su retorno de la inversión (ROI) durante varios años
7:Aumenta el valor de su propiedad
Puede que le sorprenda lo atractiva que resulta su casa para los posibles compradores -y a un precio más alto- cuando incluye sistemas de energía solar. En Estados Unidos, las viviendas con instalaciones solares y equipos de medición se han vendido por 4,1% más que otras comparables sin ellas.
8.Fuente de energía eficaz para hogares aislados y regiones
Tanto si estás de acampada como si vives en un lugar aislado y sin conexión a la red, los paneles fotovoltaicos ofrecen una solución ideal para cargar dispositivos móviles y alimentar diversos equipos.
Además, el alumbrado público alimentado por energía solar se está convirtiendo en un elemento habitual en aldeas remotas y comunidades rurales de países como India, Filipinas y Nigeria, entre otros.
Esto se debe a que estas luces son fáciles de instalar y mantener, y a menudo sólo requieren un mando a distancia. Con el seguimiento MPPT, también se simplifica la identificación de problemas en el sistema solar fotovoltaico. Las aplicaciones actuales pueden automatizar gran parte del mantenimiento remoto habitual.
9. Apoya el empleo
Con el creciente número de hogares que optan por soluciones de energía solar, la demanda de producción, distribución e instalación de células fotovoltaicas ha creado numerosas oportunidades de empleo. El Censo de Empleo Solar muestra que la industria solar proporciona ahora más puestos de trabajo que la industria del carbón.
Cuando piense en comprar paneles solares, recuerde que su compra contribuye a mantener estos puestos de trabajo
10.Un futuro mejor: Más asequible y más eficiente
El mercado actual de paneles solares es muy competitivo, con más fabricantes que nunca. Esta competencia, combinada con una demanda creciente y una oferta abundante, ha dado lugar a una bajada significativa de los precios de los paneles fotovoltaicos. Los consumidores han visto una reducción de 50% en los costes de los paneles solares en los últimos seis años.
La búsqueda de una mayor eficiencia por parte de los fabricantes significa que los consumidores pueden esperar un rendimiento aún mejor de los paneles solares en el futuro.
Inconvenientes de las células fotovoltaicas
¿Existe alguna fuente de energía renovable que sea completamente perfecta? Por desgracia, incluso los paneles solares tienen algunos inconvenientes. Aunque son relativamente menores, es importante reconocerlos. Estos son algunos de los contras de los paneles solares que hemos investigado y recopilado.
Generación de energía no continua
Inversión inicial elevada
No apto para tejados planos
Sensibilidad a las sombras
Inversión de CC a CA
Subproductos tóxicos de la fabricación fotovoltaica
1.Generación intermitente de energía
Una preocupación común en relación con los sistemas de paneles solares es su dependencia de la luz solar. La percepción de que la luz solar constante es esencial para las necesidades energéticas diarias sigue siendo una barrera para algunos usuarios potenciales. Es comprensible que una fuente de energía estable sea un requisito fundamental.
Sin embargo, la nubosidad puede reducir la producción de energía solar. Es importante tener en cuenta que, incluso en los días menos soleados, los paneles solares siguen generando energía.
Los paneles solares captan la luz disponible, maximizando el aporte energético.
Los avances en la tecnología fotovoltaica han permitido aumentar la eficiencia de la conversión solar. Al seleccionar paneles solares, dé prioridad a los modelos con eficiencias entre 15% y 23% para optimizar la conversión de energía y garantizar el valor.
Además, algunas farolas solares utilizan baterías de iones de litio de alta capacidad capaces de almacenar energía durante 2-7 días sin luz solar.
En los casos de periodos prolongados sin suficiente irradiación solar debido a las inclemencias del tiempo, existen soluciones. Una opción es instalar sistemas solares con paneles ajustables e inclinables, lo que permite reposicionarlos para minimizar el sombreado, sobre todo en invierno. Para más información, consulte nuestro artículo sobre el rendimiento de "¿funcionan las luces solares en invierno?"
2.Coste inicial elevado
Aunque la inversión inicial en un sistema de energía solar puede oscilar entre 1.400 y 1.400 millones de euros para una instalación residencial típica de 5 kW (con paneles que cuestan entre 1.000 y 1.400 millones de euros), es importante tener en cuenta el valor a largo plazo.
La energía solar permite prepagar unos 25 años de electricidad, lo que reduce significativamente los gastos energéticos a largo plazo y minimiza los costes de mantenimiento. La propia fuente de energía, la luz solar, es gratuita e inagotable.
El coste de los componentes solares, incluidos paneles, baterías, inversores y LED, ha disminuido considerablemente. Los precios actuales rondan $0,4/W para las compras a gran escala y $0,9/W para los consumidores particulares.
Los incentivos gubernamentales, como créditos fiscales, descuentos y préstamos a bajo interés, pueden compensar aún más la inversión inicial.
Con los costes de la electricidad en aumento, incluso aquellos que prefieren evitar los préstamos deberían considerar seriamente el ahorro a largo plazo y la posibilidad de eliminar las facturas mensuales de electricidad que ofrece la energía solar.
3.Idoneidad del techo
No todos los tejados son adecuados para la instalación de paneles solares. Las encuestas realizadas en EE.UU. indican que una parte significativa de las viviendas no pueden alojar fácilmente paneles solares. Aunque algunas casas antiguas pueden modificarse para instalar paneles fotovoltaicos, otras presentan mayores dificultades. Los tejados planos, por ejemplo, pueden impedir la evacuación de nieve y escombros, lo que los hace menos idóneos para las instalaciones solares. Del mismo modo, los tejados con mucha sombra pueden no recibir suficiente luz solar para generar energía de forma eficaz. Los obstáculos como árboles o chimeneas también pueden dificultar la colocación de paneles solares. En estos casos, la energía solar puede no ser una opción viable.
¿Cómo resolver el problema?
Segunda forma: utilizar soportes inclinados para la instalación
Tercera forma: instalar el sistema de paneles solares en un lugar abierto y espacioso.
Una vía : Microinversores y mayor capacidad de los paneles Sin embargo, existen soluciones para afrontar estos retos. Las opciones incluyen utilizar microinversores, aumentar el número de paneles solares para optimizar la relación CC-CA o emplear paneles solares de alta eficiencia.
Segunda vía :Para los tejados planos, existe otro método para instalar sistemas solares fotovoltaicos: hacer que el fabricante de PV proporcione soportes inclinados. Durante la instalación, alinee el borde de los paneles solares con el borde del alero. Esto facilita el deslizamiento automático de la nieve acumulada en invierno y de las hojas y residuos en días normales.
Tercera vía instalar el sistema de paneles solares en un lugar abierto y espacioso".
Como muestra la imagen
4.Sensibilidad al sombreado
Las células fotovoltaicas son muy sensibles a las sombras. Esta susceptibilidad dificulta la plena realización y optimización de su eficiencia de conversión cuando los paneles están obstruidos.
¿Cómo resolverlo?
Sistemas de respaldo conectados a la red Una solución es implantar un sistema fotovoltaico con respaldo conectado a la red. Esta configuración permite una transición fluida a la red eléctrica cuando la generación de energía solar es insuficiente.
5.Conversión de CC a CA
Aunque a menudo es una consideración menor, es importante tener en cuenta que los paneles solares y las baterías generan electricidad de corriente continua (CC), mientras que la mayoría de los electrodomésticos utilizan corriente alterna (CA). Por lo tanto, se necesita un inversor para convertir la CC en CA. Esta conversión puede introducir ineficiencias, sobre todo si el sistema solar está situado a una distancia considerable del punto de uso, lo que dificulta la transmisión a larga distancia.
¿Qué podemos hacer?
Algunos sistemas de energía solar, como las farolas solares autónomas, no necesitan inversores. Estos sistemas suelen emplear LED para la iluminación, baterías de litio para el almacenamiento de energía y paneles solares para la generación de energía, todo lo cual funciona con corriente continua. Un inversor sólo es necesario en las configuraciones de farolas solares conectadas a la red para suministrar corriente alterna a la red.
6.Impacto medioambiental de la célula fotovoltaica
Producción La fabricación de células fotovoltaicas plantea retos medioambientales, que exigen a los fabricantes aplicar estrictos protocolos de eliminación de residuos para los subproductos.
El proceso de producción, contrariamente a la naturaleza beneficiosa para el medio ambiente de los productos finales, implica el uso de materiales peligrosos durante y después de la fabricación.
La transformación del silicio metalúrgico en polisilicio genera tetracloruro de silicio, un compuesto muy tóxico que libera humos corrosivos y contamina el suelo.
Otros procesos de refinado también utilizan tetracloruro de silicio. La reacción del ácido clorhídrico con silicio de gran pureza para formar triclorosilano, que luego reacciona con hidrógeno, produce tetracloruro de silicio líquido adicional.
El proceso global consume aproximadamente de 3 a 4 toneladas de tetracloruro de silicio. Además, se emiten gases de efecto invernadero como el trifluoruro de nitrógeno y el hexafluoruro de azufre. Las prácticas anteriores de eliminación inadecuada de productos químicos por parte de los fabricantes de paneles solares provocaron importantes daños medioambientales, como la contaminación de ríos y suelos.
Solución: Cumplimiento de la normativa y mejora de las prácticas de fabricación En consecuencia, en regiones como China y EE.UU. se han implantado normativas medioambientales más estrictas para los fabricantes de paneles solares, que obligan a reciclar los subproductos y a eliminar adecuadamente los residuos. Los esfuerzos continuos de los fabricantes son cruciales para minimizar el impacto medioambiental.
Conclusión
Confiamos en que este resumen de las ventajas e inconvenientes de los sistemas de células fotovoltaicas le haya resultado informativo y le haya ayudado a determinar la idoneidad de las soluciones de iluminación solar para tejados y exteriores para sus necesidades específicas.
Dada la creciente importancia de la energía solar como fuente de energía renovable preferida, fomentamos el desarrollo de estrategias de aplicación eficaces para propiedades residenciales y comerciales.
En bestsolarlight, ofrecemos una gama de productos que incluye farolas solares todo en uno, focos solaresy ajustable luces solaresdiseñados para adaptarse a diversos tipos de propiedades. Como fabricante, ofrecemos opciones de personalización para satisfacer las necesidades únicas de cada proyecto, proporcionando una amplia flexibilidad de diseño.
Para más información sobre sistemas de energía solar, mantenimiento e instalaciones, le invitamos a consultar nuestros recursos adicionales o a ponerse en contacto con bestsolarlight.
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