La energía fotovoltaica
I- ¿Qué es la energía fotovoltaica?
El efecto fotovoltaico se refiere a la capacidad de ciertos materiales para convertir la energía de la luz solar en electricidad. Este efecto fue descubierto por el frances Becquerel en 1839.
Las células fotovoltaicas más comunes se fabrican en silicio cristalino. Su tamaño es de 156 x 156 mm de un espesor de 0,2 mm. Tienen un rendimiento que se sitúa entre 16% y 20% (energía eléctrica generada / energía solar incidente).
Varias células fotovoltaicas están encapsuladas e inter-conectadas en paneles solares cuyo tamaño es generalmente del orden de un metro cuadrado. Los paneles fotovoltaicos generan corriente continua cuando se expone a la luz solar. Ellos pueden ser conectados a un inversor que transforma la corriente continua en corriente alterna.
II- Buenas razones para elegir esta energía
- Su combustible es gratuito: la energía producida por el sol es el recurso utilizado por los paneles fotovoltaicos
- Una tecnología sostenible: células fotovoltaicas se fabrican a base de silicio, un material muy abundante en la superficie de la tierra, no tóxico. Los paneles son 100% reciclables.
- La energía fotovoltaica no genera ningún ruido ni emisiones nocivas o gases contaminantes: no hay contaminación química o contaminación acústica. Energía renovable que está contribuyendo activamente para reducir el calentamiento global.
- Sistemas seguros, de alta fiabilidad: tecnología sencilla, robusta y probada, sin partes mecánicas móviles. La energía solar requiere poco o ningún mantenimiento.
III- Las aplicaciones de la energía fotovoltaica en el ramo de la construcción
Autoconsumo: Es posible auto-consumir la electricidad generada. En el caso de un sistema sin una batería, la instalación produce electricidad durante el día y la electricidad generada se consume directamente.
El edificio debe estar conectado a la red para acceder a la electricidad cuando los paneles solares no están produciendo. Este escenario permite un ahorro en la factura de la luz. El excedente de electricidad producida ya sea se puede inyectar libre en la red, o se vende a un proveedor de electricidad (contrato parcial reventa).
También es posible instalar las baterías para almacenar la electricidad generada. Podemos entonces diseñar una sistema sin conexion a la red y completamente autónomo.
La venta de la energía producida: Francia permite vender la electricidad producida a lo largo de un período de 20 años a través de un contrato con los proveedores de electricidad. Las tarifas de compra se evaluan trimestralmente y dependerán de la potencia instalada y el grado de integración al edificio de la instalación fotovoltaica.
IV- El rendimiento energético de un sistema fotovoltaico
La cantidad de energía producida por una instalación fotovoltaica (electricidad) se expresa en kWh (kilovatio hora). Depende de cuatro parámetros:
- La capacidad instalada que depende del diseño de la instalación, o, en otras palabras, el número de paneles fotovoltaicos y rendimiento. Se expresa en kWp (kilovatio pico).
- La radiación solar: la energía producida depende de la luz del sol y por lo tanto la ubicación geográfica de la instalación. El siguiente mapa muestra los valores de radiación solar en Francia.
- La orientación de los paneles fotovoltaicos: la energía producida depende de la orientación y la inclinación de los paneles. El óptimo para Francia se da para la orientación plena meridional con una inclinación de 30 °.
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inclinacion
exposicion
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0° | 30° | 60° | 90° |
| este | – 7% | – 10% | – 22 % | – 45% |
| sur-est | – 7% | – 4% | – 12% | – 34% |
| sur | – 7% | 0% | – 10% | – 30% |
| sur-oeste | – 7% | – 4% | – 12% | – 34% |
| oeste | – 7% | – 10% | – 22% | – 45% |
- Las sombras pueden reducir la cantidad de energía producida. La presencia de diodos Schottky al interior de los paneles reduce el impacto. Cualquier efecto de sombra se tienen en cuenta en el estudio de la producción de la instalación.