La radiación solar que entra en la atmósfera es una fuente directa de energía solar. Dos maneras de aprovechar la energía solar son la energía solar térmica y la fotovoltaica. Esto nos lleva a la pregunta: ¿cuál es mejor? Lea el artículo para conocer esta y otras cuestiones relacionadas.
Solar térmica vs. fotovoltaica: una visión general
Los sistemas solares fotovoltaicos, también conocidos como sistemas solares fotovoltaicos y sistemas solares térmicos, son dos tecnologías distintas que se explican a continuación:
Fotovoltaica solar
El efecto fotovoltaico, en el que un fotón (componente elemental de la luz) interactúa con un panel de semiconductores, es la base de la energía fotovoltaica. El componente principal de los semiconductores es el silicio. Al incidir sobre los semiconductores, el fotón libera electrones. Como resultado de la exposición a la luz, esta reacción produce energía. Los semiconductores se disponen en capas delgadas que generan una corriente eléctrica en los paneles solares fotovoltaicos. Estos semiconductores son los que componen las células solares de potencia. La corriente eléctrica es capturada por los semiconductores y transformada en energía para hogares y empresas.
Solar Térmica
Los sistemas solares térmicos generan calor, mientras que los paneles solares fotovoltaicos generan energía eléctrica . Ambos métodos consumen poca energía, pero los sistemas fotovoltaicos solo funcionan cuando brilla el sol. En días nublados, siguen siendo funcionales, pero su capacidad de producción de energía se reduce entre un 10 % y un 30 %. El agua producida mediante tecnología solar térmica se puede almacenar para su uso posterior, lo que aumenta la eficiencia energética. El agua caliente se almacena normalmente en depósitos en los sistemas solares térmicos hasta que se necesita.
Energía solar térmica concentrada vs. fotovoltaica: ¿cuál es la diferencia?
Para empezar, los sistemas solares térmicos de concentración (CSP) generan electricidad transformando la energía solar en calor a alta temperatura. Esta tecnología funciona concentrando la energía del sol mediante reflectores, que luego se utilizan para alimentar un generador eléctrico y un motor térmico. Las plantas de este sistema se dividen en dos secciones: una que capta la energía solar y la transforma en calor, y otra que transforma el calor en electricidad. La corriente alterna (CA) se produce indirectamente mediante los sistemas CSP, lo que facilita su integración en la red eléctrica.
Por el contrario, las células solares fotovoltaicas (FV) son completamente distintas de la energía termosolar de concentración (CSP). Los paneles solares FV utilizan la luz del sol, a diferencia de la CSP, que aprovecha su energía. En otras palabras, la energía fotovoltaica es el proceso de convertir la luz directamente en energía . Las células solares FV absorben la luz, lo que provoca la liberación de electrones. Así es como funciona. La corriente producida por el flujo de electrones libres crea una corriente eléctrica continua (CC) tras ser capturada y transferida a los cables. Una vez generada, la corriente continua se transforma en corriente alterna (CA), generalmente mediante inversores, para poder distribuirla por la red eléctrica.
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Energía solar térmica vs. fotovoltaica: ¿cuál es más eficiente?
A diferencia de un sistema solar térmico, que solo requiere entre 3 y 4 m² de superficie en el tejado, un sistema solar fotovoltaico puede requerir hasta 10 m². Esto se debe a su gran eficiencia. La energía solar fotovoltaica tiene una eficiencia de entre el 15 % y el 20 %, mientras que la energía solar térmica puede convertir aproximadamente el 90 % de la radiación en calor. Esta cifra ha ido en aumento gracias al avance de la tecnología de paneles solares. Cabe destacar que, si se utiliza un sistema solar térmico para calentar agua, requerirá cierto espacio interior. El espacio necesario para un sistema solar fotovoltaico está ocupado casi en su totalidad por las células solares y poco más. Además, un sistema fotovoltaico solo necesitaría añadir unos pocos cables y un transformador en el interior, ocupando muy poco espacio.
Un sistema solar térmico presenta algunos inconvenientes, aunque puede ser más eficaz, especialmente para hervir agua. Su vida útil, las dificultades generales y los requisitos de mantenimiento suelen ser mayores. Consideremos la complejidad de un sistema de calefacción solar . Este capta la luz, la convierte en energía y calienta el aire o el agua de la zona. A diferencia de un sistema fotovoltaico, que genera energía para uso generalizado, un sistema solar térmico, al tener más componentes, cuenta con más piezas móviles, lo que aumenta la posibilidad de problemas y los costes.
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Energía solar térmica vs. fotovoltaica: ¿cuál tiene más capacidad?
La capacidad de las centrales fotovoltaicas más grandes supera los 500 megavatios , mientras que la capacidad máxima de las centrales térmicas más grandes es de 400 megavatios. Generalmente, las centrales térmicas generan menos potencia de salida en comparación con este rango.
Energía solar térmica vs. fotovoltaica: ¿cuál es más costosa?
Costo del sistema fotovoltaico
El coste de la energía solar fotovoltaica depende del consumo de electricidad. Normalmente, se necesita un sistema solar fotovoltaico de 3 kW para un hogar de tres a cuatro personas.
Lo habitual es tener entre 10 y 12 paneles para un sistema de 3 kW, cada uno de los cuales produce 300 vatios de electricidad. Los costos oscilan entre $4,500 y $6,500 . Un solo grupo puede costar entre $500 y $600.
Costo del sistema solar térmico
Los sistemas solares térmicos son ligeramente más económicos que los sistemas solares fotovoltaicos. Un sistema solar adecuado para su vivienda podría costar entre 3000 y 6,000 dólares.
En otros casos, sin embargo, el precio podría subir. Los sistemas térmicos requieren más mantenimiento que los fotovoltaicos. Cada tres a cinco años, necesitará realizar el mantenimiento de sus sistemas de calefacción.
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Energía solar térmica vs. fotovoltaica: ¿cuál es mejor?
La energía se puede convertir fácilmente de una forma a otra, pero esto disminuye la eficiencia. Por lo tanto, es preferible elegir primero el tipo de vitalidad que se necesita.
La energía fotovoltaica (PV) sería la mejor opción si necesita electricidad. La energía solar térmica (SWT) se recomienda si requiere calor. Si necesita tanto calor como electricidad, la energía fotovoltaica sería mejor que la solar térmica, ya que, con la tecnología actual, la electricidad se puede convertir fácilmente en cualquier otra forma de energía. Además, los sistemas solares son cada vez más eficientes. El costo de los módulos fotovoltaicos ha disminuido un 80 % desde 2009. En contraste, los avances tecnológicos en la industria solar térmica han sido menos significativos.
La energía solar térmica y la solar fotovoltaica se utilizan de diversas maneras; en general, la térmica capta el calor, mientras que la fotovoltaica genera electricidad. Ahora que conocemos algunas características de los sistemas solares térmicos y fotovoltaicos, podemos concluir fácilmente que la solar térmica es más eficiente y económica, mientras que la fotovoltaica proporciona mayor potencia de salida.
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