¿Qué es la energía solar fotovoltaica y cómo funciona?

Entender qué es la energía solar fotovoltaica requiere de saber igualmente cómo funciona, máxime siendo una de las energías renovables más utilizadas actualmente en España y una de las mejores candidatas a combatir el cambio climático.

De hecho, en la Estrategia de transición energética establecida por los Oobjetivos de Desarrollo Ssostenibles 2030 (ODS) y en la Hoja de ruta para convertir a Europa en un continente neutro en emisiones de gases invernadero en 2050 que es el Pacto Verde Europeo, se prevé la incorporación de una elevada aportación de generación renovable de electricidad. 

De una manera u otra vas a tener acceso a una electricidad verde producida gracias a la energía solar. Por esta razón, la siguiente información en la que detallamos qué es y cómo funciona la energía fotovoltaica te interesa.

¿Qué es la energía solar fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica es una energía renovable, natural, limpia e inagotable, que aprovecha la radiación captada por placas solares compuestas de materiales semiconductores para transformarla en electricidad verde gracias al efecto fotovoltaico. 

Se trata de una energía muy versátil que puede alimentar distintas instalaciones conectadas a la red eléctrica. Entre sus aplicaciones están las que permiten reducir el importe de la factura eléctrica gracias a instalaciones de autoconsumo para viviendas y empresas, las que abastecen instalaciones aisladas en espacios rurales o los elementos de señalización y alumbrado público.

En el año 2022, según datos emitidos por Red Eléctrica de España (REE), la energía solar fotovoltaica en España produjo 28.000 GWh (gigavatios hora).

¿Cómo funciona la energía solar fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica se genera cuando la radiación del sol en forma de fotones incide sobre los módulos compuestos por células fotovoltaicas o placas solares.

Cuando este fenómeno cuenta con la suficiente energía, provoca que se liberen electrones que saltan de una célula a otra generando la corriente eléctrica.

La tecnología y las dimensiones de dichas placas determinarán el voltaje al que podrás acceder con tu instalación. Esto explica que antes de nada, un profesional cualificado debe realizar un estudio pormenorizadosobre tus necesidades para dimensionar de manera óptima los elementos que necesitas, esto es el número de paneles solares a instalar.

Estos elementos suelen estar compuestos de materiales semiconductores como el silicio puro que se combina con ciertos elementos químicos como el boro y fósforo para propiciar el efecto fotovoltaico. 

Concretamente, para que el movimiento de electrones se produzca en la placa solar, el silicio es “dopado” –se introducen impurezas para modificar su comportamiento– por un lado con fósforo consiguiendo una carga negativa, y por otro lado, con boro dando como resultante un material con carga positiva. 

Al conectar ambos lados mediante un cable eléctrico se facilita el salto de los electrones de un lado al otro conformando una corriente eléctrica.

Este funcionamiento de producción de energía requiere para un resultado óptimo que los rayos solares impactan en las placas de la manera más perpendicular posible. 

No obstante, parte de la radiación se puede perder por 2 causas: 

1. Reflexión. Ocurre cuando la radiación rebota en el panel. 
2. Transmisión. Se da cuando la radiación atraviesa el panel.

Debes tener presente que las células de las placas solares normalmente están conectadas para ofrecer electricidad a 12V (voltios) o 24V de corriente continua. De modo que para utilizar esta energía en tu vivienda o negocio debes instalar un inversor solar para que la convierta en corriente alterna. Es uno de los elementos que componen el kit solar. 

En el mercado puedes encontrar, según el tipo de instalación que desees para tu vivienda o negocio paneles exclusivamente fotovoltaicos, térmicos o híbridos.  

¿Cómo se conecta la instalación de energía solar fotovoltaica a la red eléctrica?

La conexión de una instalación solar fotovoltaica es responsabilidad de Red Eléctrica de España por ser transportista y operador del sistema. La tramitación de la conexión consta de 3 pasos: 

1. Valoración conforme a la información enviada por el agente instalador de que la instalación cumple con los requisitos, además de estudiar la viabilidad del acceso. 
2. Estudio de las posibilidades de conexión a la red eléctrica con base en la viabilidad técnica y de ingeniería.
3. Realización de las pruebas correspondientes antes de poner en funcionamiento el sistema. 

Necesitas estar conectado a la red si optas por una instalación de autoconsumo con excedentes, esto es que viertes el exceso de energía producida a la red de transporte y distribución. 

En ese caso, puedes acogerte a un régimen con compensación del importe en la factura. Otra posibilidad es que vendas tu energía sobrante en el mercado eléctrico. Consulta con tu suministradora las posibilidades y tarifas que te proponen. 

Diferencia entre energía solar fotovoltaica y térmica

La diferencia entre energía solar fotovoltaica y térmica se basa en cómo gestionan la radiación solar: 

• La energía solar fotovoltaica. Transforma la energía del sol en electricidad verde o renovable que puedes utilizar para alimentar todo tipo de equipamientos eléctricos y electrónicos.
• La energía solar térmica. Se sirve de la radiación para calentar un fluido que puede abastecer sistemas de Agua Caliente Sanitaria (ACS), calentar el agua de piscinas, etc.

Ventajas y desventajas de la energía solar fotovoltaica

Al igual que ocurre con otras energías renovables, son muchos los beneficios que brinda la energía solar fotovoltaica: 

• Reduce la dependencia de productos petrolíferos. 
• Diversifica las fuentes de energía contribuyendo a aumentar la seguridad de continuidad del suministro. 
• Es muy versátil pudiendo alimentar instalaciones conectadas a la red o bien instalaciones aisladas a las que no llega el suministro eléctrico como ocurre en entornos rurales o en el caso de los satélites artificiales.
• Potencia la economía local al solicitar la instalación de autoconsumo fotovoltaico a profesionales autorizados de la zona.
• Te proporciona la posibilidad de ahorrar en tu factura eléctrica.

Con respecto a las desventajas, la principal es la inversión inicial que debes efectuar, aunque considera que vas a comenzar a rentabilizarla desde el primer día gracias a la reducción del consumo de electricidad de la red. 

Aún así, con la intención de impulsar las instalaciones de autoconsumo existen una serie de subvenciones y ayudas para instalar placas solares de las que puedes beneficiarte.