Solar térmica frente a fotovoltaica
La conversión de energía termofotovoltaica (TPV) es un proceso de conversión directa de calor en electricidad a través de fotones. Un sistema termofotovoltaico básico consta de un objeto caliente que emite radiación térmica y una célula fotovoltaica similar a una célula solar, pero sintonizada con el espectro admitido por el objeto caliente[1].
Como los sistemas TPV suelen funcionar a temperaturas más bajas que las células solares, su eficiencia tiende a ser baja. Es habitual compensar este hecho mediante el uso de células multiunión basadas en materiales distintos del silicio, pero suelen ser muy caras. En la actualidad, esto limita la TPV a nichos de mercado como la energía para naves espaciales y la recogida de calor residual de sistemas más grandes, como las turbinas de vapor.
La fotovoltaica típica funciona creando una unión p-n cerca de la superficie frontal de un material semiconductor delgado. Cuando los fotones, por encima de la energía de banda prohibida del material, inciden sobre los átomos de la capa inferior, por debajo de la unión, un electrón se fotoexcita y se libera de su átomo. La unión crea un campo eléctrico que acelera el electrón dentro de la célula hasta que pasa la unión y queda libre para moverse hacia los finos electrodos colocados en la superficie. Si se conecta un cable desde la parte delantera a la trasera, los electrones fluyen de vuelta a la masa y completan el circuito[2].
¿Cuál es la diferencia entre la energía solar térmica y la fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica se basa en el efecto fotovoltaico, por el cual un fotón (la unidad básica de la luz) que incide sobre una superficie hecha de un material especial genera la liberación de un electrón. La energía solar térmica, por su parte, utiliza la luz solar para calentar un fluido (dependiendo de la aplicación concreta, puede ser agua u otro fluido).
¿Qué es la energía solar térmica?
Como su nombre indica, la tecnología termosolar se utiliza para captar la luz solar y transformarla en calor que se almacena y más tarde se transforma en electricidad. Los paneles solares, por su parte, utilizan la tecnología fotovoltaica para captar los rayos del sol y convertirlos directamente en electricidad.
¿Qué es la conversión de energía solar termofotovoltaica?
La conversión de energía termofotovoltaica (TPV) es un proceso de conversión directa de calor en electricidad a través de fotones. Un sistema termofotovoltaico básico consta de un objeto caliente que emite radiación térmica y una célula fotovoltaica similar a una célula solar pero sintonizada con el espectro admitido por el objeto caliente.
Bomba de calor solar
Para cualquiera que busque una forma sostenible de proporcionar calefacción o refrigeración a edificios o procesos de baja temperatura, la energía solar térmica es una buena opción. Averigüe más sobre los colectores solares, su uso y sus campos de aplicación.
Los colectores solares se utilizan para captar energía solar y utilizarla para calentar un fluido portador, que se conduce a un acumulador de calor. La energía solar térmica puede utilizarse para calentar agua y como apoyo a la calefacción en viviendas particulares. Comercialmente, se utiliza para producir calor de proceso o energía de refrigeración o para apoyar procesos de secado en la industria, la agricultura y la silvicultura.
La energía solar térmica es una tecnología extremadamente fiable y respetuosa con el clima. Sin embargo, su desarrollo en el mercado depende de la evolución de los precios de la electricidad y el gas y de las posibilidades de financiación.
El corazón del proceso de generación de calor es el colector. Normalmente montado sobre tejados, la instalación absorbe la energía térmica proporcionada por la luz solar, que a su vez se utiliza para calentar un agente térmico, normalmente un fluido. A través de un sistema de tuberías, el fluido calentado puede circular por el edificio en cuestión y utilizarse para calefacción, producción de agua caliente u otros fines que requieran energía térmica.
Energía solar
La generación de energía solar fotovoltaica aumentó en una cifra récord de 179 TWh (un 22% más) en 2021 para superar los 1 000 TWh. Se trata del segundo mayor crecimiento absoluto de generación de todas las tecnologías renovables en 2021, después de la eólica. La energía solar fotovoltaica se está convirtiendo en la opción de menor coste para la generación de electricidad en la mayor parte del mundo, lo que se espera que impulse la inversión en los próximos años.
Sin embargo, se necesita un crecimiento medio anual de la generación del 25% en el periodo 2022-2030 para seguir el escenario de emisiones netas cero para 2050. Esto corresponde a un aumento de más del triple en el despliegue anual de capacidad hasta 2030, lo que requiere una ambición política mucho mayor y un mayor esfuerzo por parte de las partes interesadas, tanto públicas como privadas, especialmente en las áreas de integración de la red y la mitigación de los retos políticos, regulatorios y financieros. Esto es especialmente cierto en los países emergentes y en desarrollo.
La capacidad instalada de energía solar fotovoltaica está a punto de superar a la del carbón en 2027, convirtiéndose en la mayor del mundo. La capacidad solar fotovoltaica acumulada casi se triplica en nuestra previsión, creciendo en casi 1 500 GW durante el periodo, superando al gas natural en 2026 y al carbón en 2027. Las adiciones anuales de capacidad solar fotovoltaica aumentarán cada año durante los próximos cinco años.
Colector solar híbrido térmico fotovoltaico
Chile está experimentando un fuerte crecimiento económico. Esto ha llevado a un aumento del número de centrales térmicas convencionales y a un incremento del consumo de combustibles fósiles, lo que ha provocado un aumento sustancial de las emisiones de gases de efecto invernadero en Chile. El objetivo de la política energética chilena es garantizar la seguridad del suministro a costes competitivos teniendo en cuenta los criterios de mitigación del cambio climático. La legislación adoptada en 2008 estableció una cuota para las energías renovables y sentó las bases para su integración en el mercado. Debido a las óptimas condiciones de irradiación solar de Chile, la energía solar desempeña un papel importante en este contexto.
Para fomentar el desarrollo del mercado, el Ministerio de Energía ha adoptado una ley de promoción que crea incentivos fiscales para el uso de colectores solares para el calentamiento de agua. En el sector de la generación de electricidad, la Ley de Facturación Neta regula la inyección a la red del excedente de electricidad procedente de sistemas a pequeña escala que suministren hasta 100 kW para consumo doméstico. Ha concluido el proceso de licitación de la primera central solar a gran escala de América Latina.
