ENERGIA SOLAR
Presenta:
Ricardo García Carrillo

Básicamente, la radiación solar se puede
aprovechar de dos maneras, ya sea por
medio de calor mediante captadores o
colectores térmicos o electricidad a
través
de
los
llamados
módulos
fotovoltaicos
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Para la transformación de la energía solar
en calor se emplean tres tipos de
sistemas de baja, de media y de alta
temperatura.
Sistemas de baja temperatura
(menor a 90º)
Consiste en la captación de la energía solar por
medio de unos paneles solares planos
EFECTO INVERNADERO

Aplicación
Programa Especial de Cambio Climático 2009-2012
Objetivo 2.1.4 Fomentar la utilización de la
energía solar para el calentamiento de agua.
Meta M.10
Promover e impulsar la instalación y puesta en
operación de 1.7 millones de metros cuadrados
de calentadores solares de agua, en el periodo
2008-2012, que evitarían el consumo de 635
millones de litros de Gas L.P. lo que equivale a
0.95 MtCO2e (2008-2012):
Sistema a media temperatura
(90-200º)
Se utilizan espejos y lupas, concentradores
solares, para concentrar la radiación solar sobre
una superficie mucho menor que la de los paneles
planos. La concentración de la radiación solar
sobre superficies reducidas produce una mayor
temperatura, y en definitiva mayor energía
calorífica. La eficacia de los concentradores solares
depende de un sistema de orientación que las
mueva para seguir la trayectoria solar.
Sistema a altas temperaturas
(+200ºC)
Se utilizan más espejos y de mayor tamaño
para concentrar aún más la radiación. Estos
enormes espejos, llamados helióstatos, son
orientables para seguir la luz del Sol. Su
mayor aprovechamiento, se produce
mediante una alta torre con una caldera,
hacia donde confluyen los rayos solares.
Disco Stirling
Un sistema de concentrador disco Stirling está
compuesto por un concentrador solar de alta
reflectividad, por un receptor solar de cavidad, y
por un motor Stirling o una microturbina que se
acopla a un alternador. El funcionamiento consiste
en el calentamiento de un fluido localizado en el
receptor hasta una temperatura entorno a los 750º
C. Esta energía es utilizada para la generación de
energía por el motor o la microturbina. Para
óptimo funcionamiento, el sistema debe estar
provisto de los mecanismos necesarios para poder
realizar un seguimiento de la posición del sol en
dos ejes.
Plato parabólico
Objetivo 2.1.8 Incrementar la generación de
electricidad con fuentes de energía eólica,
geotérmica, hidráulica y solar, que sean técnica,
económica, ambiental y socialmente viables.
Metas
M.17 Desarrollar la producción de vapor con
energía solar en la central termoeléctrica Agua
Prieta II de CFE.
0.41 MtCO2e (2008 – 2012);
Planta híbrida de ciclo combinado
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
El fenómeno fotovoltaico fue descubierto en
1893 y las primeras celdas solares estaban
construidas de material selenio.
En
1950
las
celdas
fotovoltaicas
se
desarrollaron de silicio monocristalino, el cual
actualmente se sigue utilizando en la industria
fotovoltaica.


Las celdas solares
fotovoltaicas son dispositivos
que transforman la luz solar
en electricidad.
Las celdas FV individuales
tienen una producción
eléctrica limitada, es por eso
que pueden ser utilizadas en
equipos o aparatos pequeños
como son juguetes, relojes y
las calculadoras de bolsillo.

La producción está basada en el fenómeno físico
denominado "efecto fotovoltaico", que básicamente
consiste en convertir la luz solar en energía eléctrica
por medio de unos dispositivos semiconductores
denominados celdas fotovoltaicas.
Eficiencia de las Celdas Solares
La eficiencia de las celdas solares, se define
como la relación entre la potencia eléctrica
generada por unidad de área (W/m2) y la
irradiación solar incidente (1000 W/m2).
Esta relación es adimensional y está dada
en forma porcentual como:
Celdas monocristalinas:
Son células formadas por silicio
intrinseco.
Son bastante caras y difíciles de
conseguir. A pesar de eso, consiguen
unos rendimientos muy buenos, los
más grandes, superiores al 18%.
Celdas policristalinas:
Se construyen básica-mente con
silicio y se mezclan con otros
elementos. Son más sencillas de
conseguir y consiguen unos
rendimientos nada despreciables
(15%).
Celdas amorfas:
Las más baratas, menos duraderas y
con rendimientos muy bajos de
alrededor de un 6% que tienden a
cero con el envejecimiento. Son las
utilizadas en calculadoras y aparatos
por el estilo ya que la energía que
proporcionan es muy baja.
Si se desea aumentar
la salida de voltaje y
amperaje
de
una
fuente FV, las celdas
individuales se unen
eléctricamente
en
diferentes
formas
como son módulos,
paneles
y
arreglos
fotovoltaicos
Sistema aislado
La energía es almacenada en baterías y se utiliza
para abastecer las cargas durante la noche o en
días de baja insolación o cuando el arreglo
fotovoltaico es incapaz de satisfacer la demanda
por si solo.
Si las cargas a alimentar son de corriente directa,
estas pueden hacerse a través del arreglo
fotovoltaico o desde la batería.
Cuando las cargas son de corriente alterna, la
energía proveniente del arreglo y de las baterías,
limitadas por el controlador, es enviada a un
inversor de corriente, en donde es convertida a
corriente alterna.
Sistema conectado a la red
El sistema se alimenta solo durante el día para generar
excedentes de energía, los cuales durante la noche son
retribuidos por la compañía de luz.
EN MÉXICO
Se tienen de los valores de irradiación más
elevados en el mundo en kWh/m2, que si
se comparan por ejemplo con los valores de
los países europeos, se tienen mínimo el
25% de mayor cantidad de radiación solar
disponible.
Extensiones de terreno grandes. En los
estados del norte y noroeste se tienen
extensiones de terrenos sin un uso
productivo y por el clima extremo, estas
áreas son susceptibles a ser usadas sin
afectar
el
ambiente
o
actividades
productivas .
VENTAJAS
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Es energía no contaminante.
Proviene de una fuente de
energía inagotable.
Es un sistema de
aprovechamiento de energía
idóneo para zonas donde el
tendido eléctrico no llega
Los sistemas de captación
solar son de fácil
mantenimiento.
El costo disminuye a medida
que la tecnología va
avanzando.
DESVENTAJAS
Inversión inicial muy grande.
 Construcción de las obleas,
excesivamente compleja y
cara.
 EFICIENCIA obtenida
 Espacio de terreno ocupado
por los elementos captadores
muy grande.


Referencias:
Secretaria de energía
www.sener.gob.mx
 Instituto de investigaciones Eléctricas
www.iie.org.mx
 http://www.abengoasolar.com


Programa Especial de Cambio Climático 2009-2012
Por su atención
GRACIAS
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