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El sector de las energías renovables es uno de los que mayor crecimiento tecnológico y de I+D+i han experimentado en la última década. De los primeros paneles solares a los actuales hay un abismo de diferencia en cuanto a eficiencia y rentabilidad.

EFICIENCIA, RENTABILIDAD Y COSTES EN FUNCIÓN DE LOS TIPOS DE PANELES SOLARES

Podemos distinguir diferentes tipos de paneles solares en cuanto a sus usos. No todos han sido concebidos para el mismo funcionamiento:

• Paneles solares fotovoltaicos: Convierten la energía lumínica del sol en energía eléctrica, gracias a sus células de silicio. Cuando los fotones impactan en las células de silicio se rompen los electrones y su forma de ser liberados genera una corriente eléctrica.
• Paneles térmicos: Utilizan la energía proveniente del sol para generar calor, energía térmica. Gracias a estas placas se puede calentar el agua o alimentar los sistemas de calefacción.
• Paneles híbridos: Este tipo de paneles son una mezcla de los dos anteriores. Con ellos se puede generar tanto energía eléctrica como térmica y generan calor y electricidad al mismo tiempo.

Dentro de los paneles solares fotovoltaicos, también podemos sacar ciertas características que los diferencian en varios tipos, de los cuales vamos a hablar de los dos principales:

• Paneles monocristalinos: Están formados con silicio y se componen de varias celdas que conectan entre sí, en serie y en paralelo. Los paneles monocristalinos están formados por celdas de un solo cristal.

A nivel visual, se les puede reconocer fácilmente porque son de un azul mas oscuro, casi negro, y sus láminas tienen los bordes redondeados. Son más eficientes y presentan un alto grado de rendimiento, no obstante, también tienen un coste más elevado.

El uso de estos paneles es la mejor opción cuando necesitas una mayor producción de energía, cuando la instalación va a recibir un clima adverso y cuando cuentas con un espacio limitado.

• Paneles policristalinos: A diferencia de los anteriores, estos están formados por la unión de varios cristales de silicio.

Estos paneles son de un color azul más claro que los monocristalinos y un proceso de fabricación es diferente al de los paneles monocristalinos. En él se produce desperdicio menor de los materiales y por ello sus fabricantes pueden permitirse una reducción de los costes. Son bastante más económicos, pero mucho menos eficientes.

Si la eficiencia de la instalación no es lo que más te preocupa, porque no se necesita generar mucha energía o porque se dispone de mucho espacio para la colocación de placas, estos son los paneles adecuados, debido a su bajo coste.

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Un sistema solar fotovoltaico es capaz de producir electricidad renovable a través de la radiación solar. Los componentes de su instalación son muy importantes ya que ponen en marcha su sistema de funcionamiento. Uno de los elementos más importantes, así como indispensables para su funcionamiento, son los paneles solares. 

LOS ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA

A la hora de llevar a cabo una instalación solar existen determinados componentes que son necesarios para aprovechar la radiación del sol y captar el máximo de energía solar.

Placas solares.

Las placas solares son evidentemente imprescindibles en una instalación fotovoltaica. Son las encargadas de captar la radiación solar y de transformar la energía solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Se forman por la unión de varios paneles y dotan a la instalación de la potencia necesaria. Cuanto mayor sea la demanda de energía, mayor número de paneles solares serán necesarios.

Las placas solares están compuestas de unos pequeños elementos llamados células fotovoltaica. Las células fotovoltaicas más habituales son de silicio y se pueden dividir en tres subcategorías.

• Células fotovoltaicas de silicio monocristalino.
• Células fotovoltaicas de silicio policristalino (con un rendimiento mayor).
• Células de silicio amorfo (son las menos eficientes).

Inversores.

Son los encargados de convertir la corriente continua en corriente alterna y son indispensables en cualquier sistema de placas solares. Los inversores almacenan información sobre la producción fotovoltaica, consumo de red y estado general de la instalación, siendo los responsables de que se pueda monitorizar toda esta información.

Hay varios tipos de inversores que se califican en función de sus características y son imprescindibles tanto para instalaciones solares fotovoltaicas conectadas o aisladas, como si son sencillos o con otras funciones como la de carga o regulación.

Estructuras y soportes.

Las estructuras y soportes son los dispositivos que permiten anclar las placas solares en el tejado y poder sacar el máximo rendimiento a la instalación con la orientación e inclinación adecuada. Estos sistemas suelen estar fabricados con materiales metálicos muy resistentes, para que puedan soportar la acción de los diferentes agentes meteorológicos.

Reguladores de carga.

Son el punto de unión entre los paneles solares, las baterías y el resto de los componentes fotovoltaicos. Se encargan de administrar la energía con eficiencia, permitiendo que el sistema y las baterías no se sobrecarguen, así como que se puedan descargar por la noche.  Cuentan con una capacidad de corriente máxima en amperios que garantiza una carga adecuada, al tiempo que asegura un óptimo suministro eléctrico.

Existen dos tipos de reguladores, los MPPT y PWM. La elección de uno u otro depende de cómo sea el tipo de instalación solar y del uso que se vaya a hacer de la misma.

Baterías o acumuladores.

Las baterías para placas solares tienen la función de almacenar la energía durante un periodo de tiempo, proporcionar la potencia instantánea elevada y fijar la tensión de trabajo de la instalación. Ya que la energía del sol no llega de manera uniforme, sino que depende de la duración del día, de las estaciones del año o de la nubosidad en un momento determinado, se utilizan las baterías para almacenar la energía en aquellos momentos en los que no llega la radiación solar.

La tecnología fotovoltaica es una gran fuente de energía renovable y su estado de madurez es tan elevado que se podría plantear como alternativa a la energía eléctrica de manera tradicional.

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El cambio climático cada vez es más evidente y es producido a causa de las grandes cantidades de gases de efecto invernadero que emiten a la atmosfera las actividades que realizamos los humanos, como la quema de combustibles fósiles para la generación de electricidad, calefacción y transporte. Una de las consecuencias más graves es la destrucción de la capa de ozono que conlleva el aumento de la temperatura terrestre y la producción de fenómenos meteorológicos extremos, pero no es la única.

EL USO DE LAS ENERGIAS RENOVABLES PARA COMBATIR EL CAMBIO CLIMÁTICO

Para poner freno a esta situación, la UE ha fijado una serie de objetivos de cara al 2030 para avanzar hacia una economía con un nivel bajo o nulo de emisiones de carbono y así conseguir la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en un 80 %-95 % en 2050.

En la lucha contra el cambio climático el uso de las energías renovables juega un papel fundamental. Estas fuentes de generación de energía son recursos limpios e inagotables que, a diferencia de los combustibles fósiles, no producen gases de efecto invernadero ni emisiones contaminantes.

Según la Agencia Internacional de Energías Renovables, IRENA, si se duplicase la cuota de energías renovables en el panorama energético mundial hasta alcanzar el 32% en 2030 traería consigo un incremento del 3,7% de bienestar.

En el año 2015 los líderes mundiales adoptaron una serie de objetivos globales (ODS – Objetivos de Desarrollo Sostenible) con la finalidad de erradicar la pobreza, proteger el planeta y mejorar los derechos de la ciudadanía. Las energías renovables ocupan el ODS número 7, cuya finalidad es garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos.

Cuando hablamos de energías renovables podemos destacar:

Energía eólica: es aquella que aprovecha la energía del viendo a través de los aerogeneradores o molinos. El aerogenerador es el elemento principal de este sistema de energía renovable, siendo el más común el que convierte la energía del movimiento del aire en energía eléctrica que finalmente se transmite a la red eléctrica.

Energía solar: se obtiene directamente del sol y puede ser solar fotovoltaica, solar térmica o solar termoeléctrica, función del mecanismo de aprovechamiento que se utilice se podrá obtener calor o electricidad.

Energía hidráulica: Este tipo de energía renovable aprovecha el movimiento del agua para generar energía eléctrica.

Energía geotérmica: esta energía aprovecha el calor del interior de la corteza terrestre. Según la FAO, este tipo de energía puede ser muy beneficiosa en los países en desarrollo, puesto que puede ser usada en el secado de alimentos o la pasteurización y esterilización de la leche.

Biomasa: La generación de energía a partir de restos orgánicos es otra de las energías renovables, en este caso vinculada al gas y a la energía eléctrica.

Energía mareomotriz: es aquella que aprovecha la fuerza de las mareas o de las olas para la producción de energía.

¿Serán capaces las energías renovables de transportarnos a un nuevo escenario?

El hidrógeno verde se ha convertido en una pieza esencial para que se produzca la transición energética y garantizar un futuro sostenible. La caída de los costes de producción del hidrógeno mediante energías renovables, han dado al hidrógeno un impulso sin precedentes.

EL HIDRÓGENO VERDE SE HA CONVERTIDO EN UNO DE LOS PILARES FUNDAMENTALES DE LOS FONDOS DE RECUPERACIÓN DE LA UNIÓN EUROPEA

La transición energética es uno de los ejes de esta recuperación, con el 30% del presupuesto asignado a la lucha contra el cambio climático. Y, es aquí donde el hidrógeno verde ha comenzado a ganar posiciones, creciendo en interés y situándose en el debate público como uno de los pilares fundamentales para la descarbonización de la economía, uno de los objetivos que se han marcado países de todo el mundo de cara a 2050. Para lograrlo, el hidrogeno verde es una de las claves.

El hidrógeno es el elemento químico más simple y abundante de la naturaleza, está formado por un protón y un electrón. En el caso del hidrógeno verde, es un transportador energético que te permite mover energía de un lado a otro, en este caso, a través del agua, utilizando energías renovables.

Para producir hidrógeno verde no se utiliza ni se emite dióxido de carbono, por ello su demanda global como combustible se ha triplicado desde 1975, como señala la AIE (Agencia Internacional de la Energía), hasta llegar a los 70 millones de toneladas anuales en 2018. Es una fuente de energía limpia que solo emite vapor de agua y no deja residuos en el aire, a diferencia del carbón y el petróleo.

Además, presenta múltiples utilidades que van desde la generación de energía para las industrias, como la metalúrgica y la química, hasta usos energéticos, residenciales y en el transporte.

Industria: El sector industrial es el que consume en mayor medida hidrógeno fósil, por esa razón, la implantación progresiva de hidrógeno verde está impulsando una reconversión industrial tanto en el sector público como en el privado.

Transporte: Se emplea como combustible. Los vehículos de MCI (motor de combustión interna) de hidrógeno son un 30% más eficientes comparados con los vehículos de gasolina, y funcionan bien en todas las condiciones climáticas, incluso a bajas temperaturas. Muchas ciudades ya están implementando el uso de este combustible en su red de transporte público.

Energéticos: El hidrógeno puede ser utilizado para generar electricidad mediante pilas de combustible y para ser inyectado en la red de gas natural, una práctica que reduce de forma notable las emisiones de los sistemas de calefacción.

Residencial: Existen sistemas de microcogeneración de hidrógeno que son capaces de proveer de electricidad y calor a los hogares. Resulta muy cómodo y práctico ya que se puede transportar y almacenar sin realizar inversiones adicionales y aprovechando la infraestructura de gas existente.

En España, la Ley de Cambio Climático y Transición Energética incluye una fuerte apuesta por esta energía, además de un proyecto de macro red de transporte de hidrógeno verde desde España al norte de Europa (Green Spider Project).

El hidrogeno verde ha llegado para quedarse y el gobierno de España y la Unión Europea apuestan claramente por esta energía.  Su impulso es vital para alcanzar, entre otras cosas, los compromisos climáticos del Acuerdo de París y los objetivos de cero emisiones que exige la emergencia climática.

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La energía eólica se ha convertido en una de las alternativas más utilizadas en nuestro país. Debido a la crisis energética que estamos viviendo, todo lo relacionado con la energía nos preocupa hoy más que nunca.

LAS CLAVES DE LA ENERGÍA EÓLICA, UNA ENERGÍA LIMPIA

Aunque todavía estamos lejos de que las energías renovables sean dominantes en España, hoy en día suponen un 21,2%, siguiendo una buena dirección en la generación libre de emisiones. La energía eólica se ha convertido en una de las principales energías de nuestro país, de hecho, es considerada como la principal fuente de energía en España.  Si las previsiones no fallan, se espera que 2022 pueda convertirse en el año en el que finalmente las renovables superen el 50% de generación eléctrica.

La energía eólica es una fuente de energía renovable, que no contamina, y es inagotable ya que se obtiene a través de la fuerza del viento con el funcionamiento de miles de aerogeneradores. Este tipo de energía es capaz de obtener el 23% de la luz que consumimos en nuestro país, el equivalente a lo que utilizan alrededor de 17 millones de hogares. Durante el año 2021 los aerogeneradores españoles han producido más del 23,1% del total de energía del sistema eléctrico. Una cifra que les sitúa por delante de la nuclear y lo de los ciclos combinado (aquellos que necesitan quemar gas para producir electricidad).

Según el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (Pniec), publicado por el Gobierno en 2021, la instalación de aerogeneradores se duplicará de aquí a 2030. Hasta llegar a ese periodo la energía fotovoltaica seguirá creciendo, convirtiéndose en la segunda fuente de generación de energía más importante, sin embargo, todavía lejos de la eólica.

La energía eólica es una apuesta estratégica en España por todas las ventajas que presenta, ya que es una fuente de energía inagotable y autóctona que abasteció de electricidad al 23% de España en 2021.

En España existen más de 1260 parques eólicos repartidos en unos mil municipios, siendo un país referente en la apuesta por el desarrollo de este tipo de energía ocupando el quinto puesto tras China, Estados Unidos, Alemania e India con 27.466 MW eólicos repartidos en más de 1.000 municipios. A la hora de decidir dónde colocar un parque eólico es necesario conocer la cantidad de viento que existe en ese lugar, ya que cuantas más horas esté funcionando un aerogenerador, más eficiente es. Además, el sector eólico en España esta muy distribuido, presente en 16 de las 17 comunicades autónomas.

Se calcula que en el año 2030 una de cada tres bombillas se llegará a encender gracias a la ayuda del viento. Además, este sector no solo ayuda a mejorar nuestro planeta, sino que da trabajo a unas 30.000 personas. Según un estudio del GWEC (Global Wind Energy Council) la energía eólica puede llegar a crear más de 3,3 millones de nuevos empleos en los próximos cinco años.

Cabe destacar que además es una energía que cuenta con el apoyo del gobierno, ya que en el pasado año 2021 se recibieron subvenciones para ella: del 20% para la instalación en grandes empresas y del 50% en los sistemas para pymes; los particulares obtuvieron un 50% y las administraciones publicas un 70%.

El uso de la eólica ha supuesto ahorros para el sistema valorados en 26.281 millones de euros debido a la reducción en el precio del pool del mercado eléctrico. Por ello, de esta energía se espera que en un futuro sea capaz de reducir los precios de las facturas, convirtiéndose en la principal fuente de electricidad y en un sector clave para cumplir el objetivo de un 40% del consumo de energía procedente de fuentes renovables para 2030.

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La contribución de las energías renovables a la lucha contra el cambio climático y al desarrollo sostenible son de sobra reconocidas por la población. Una faceta que a veces no recibe el reconocimiento que merece es la de los beneficios sociales y económicos que genera en la sociedad.

EL LADO SOCIAL DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES: UNA FUENTE DE DESARROLLO Y RIQUEZA

Hoy más que nunca, el ahorro de energía es una necesidad económica y ecológica. De acuerdo con el Anuario estadístico mundial de energía de 2020, el 31% de la energía aquel año provino del petróleo, el 26% del carbón y el 23% del gas. ¿Qué tienen en común estos combustibles? Todos ellos son limitados y por ello, hoy su precio es el más elevado de la historia.

De ahí que las energías renovables estén ganando fuerza y convirtiéndose en el reemplazo natural de estos combustibles fósiles que además son, en gran medida, la causa de que los niveles de contaminación se encuentren fuera de control. Sin ir más lejos, la industria energética, junto con el transporte, son los responsables del 70% de la emisión de gases de efecto invernadero en la Unión Europea.

Pero existen numerosos estudios que apuntan a que los modelos de sostenibilidad ambiental de las energías renovables lo son también a nivel económico y social. Un sistema energético basado en las renovables podría generar resultados muy positivos en varios aspectos

La Unión Europea se ha propuesto como objetivo alcanzar un 32-40% de renovables para 2030. En ese sentido, si la expansión de las renovables se acelera se conseguiría una reducción de los precios en el mercado mayorista de hasta un 14% en países como Alemania o hasta un 26% en países dependientes del carbón como Polonia. Además, esto conllevaría una mayor estabilidad en el suministro. Gracias a ello, se produciría un gran crecimiento económico.

Por otra parte, las energías renovables son una oportunidad para el empleo. El sector de las energías verdes creará 43 millones de puestos de trabajo para 2030 según la Agencia de las Energías Renovables y la OIT. Y para 2050 se estima que este sector de trabajo a más de 122 millones de personas. De hecho, en 2020 ya daba empleo a 12 millones de personas. Empleos, además, que requieren de perfiles técnicos y cualificados; más de un 60% requieren una formación mínima.

Al mismo tiempo, las renovables ofrecen también ventajas sociales con una importante contribución a la cohesión territorial debido principalmente a la recaudación fiscal que se produciría en pequeños municipios donde se encuentran la mayoría de las plantas renovables.

Además, un aumento de las energías renovables en la generación de electricidad produciría una bajada de la factura de la luz de entre un 8 a un 25% en 2030. Esto beneficiaria especialmente a los colectivos más vulnerables.

Por tanto, integrar las energías renovables con la eficiencia energética y la gestión inteligente de la demanda no solo conlleva un beneficio ecológico y para el cambio climático, sino que daría lugar a un sistema de generación eléctrico mucho más sostenible a largo plazo también en el plano social y económico.

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Cómo dijo, en su día, Steve Jobs: “la innovación es lo que distingue a un líder”. Y en este sentido, el sector de las renovables no es diferente.

La energía solar o eólica, son dos de las fuentes de generación llamadas a marcar la diferencia en el camino hacia un futuro climáticamente neutro. En los últimos años, ambas tecnologías han experimentado un desarrollo sin precedentes y gracias a esto, se han podido consolidar como referentes para un suministro de energía limpia.

LA INNOVACIÓN: CLAVE PARA EL FUTURO DE LA ENERGÍA SOLAR

La innovación es un asunto muy importante, no solo para cualquier organización del mundo sino también para la sociedad. No hay duda de ello. La innovación es un pilar fundamental para que una organización sea más competitiva, más eficiente, genere mayor impacto…

Y esta tendencia ha ido creciendo en los últimos años. Buscar una nueva forma de hacer las cosas se ha convertido, más aún después de la pandemia, en la única alternativa para muchas empresas. Y especialmente debido a que existen desafíos de sostenibilidad que debemos atender.

La innovación permite a empresas como Nara Solar desarrollar estrategias y culturas de innovación, con porfolios definidos y balanceados, capaces de ofrecer proyectos con un impacto positivo en la cadena de valor.

Según cifras oficiales de la ONU, se espera que para 2050 la participación de las energías renovables pase del 25% actual a más de un 70%. Y esto se debe principalmente a los grandes avances que ha experimentado el sector. Antes no era posible pero ahora contamos con la tecnología y el conocimiento para llegar a ese objetivo.

En tecnologías renovables, innovamos en líneas como la extensión de vida de los activos de generación renovable, la mejora de tecnologías para incrementar la eficiencia (sistemas de control o machine learning, por ejemplo), la optimización de procesos tecnológicos (como el uso de drones o el tratamiento de imágenes para la planificación y el mantenimiento de las instalaciones), la hibridación de fuentes renovables o la integración de sistemas de almacenamiento.

Esto es lo que ha provocado que las energías renovables sean cada vez más eficientes, generen mayor cantidad de energía y sean mucho más económicas. Y, por tanto, que las fuentes de generación limpias tengan cada vez más peso en el mix energético.

La energía solar es, desde hace varios años, más barata sin subsidios que cualquier otra tecnología. Y los pronósticos de la consultora Wood Mckenzie adelantan que sus precios seguirán cayendo entre el 15 y el 25% durante los próximos 10 años gracias a innovaciones como el abaratamiento de los procesos de producción y los materiales, los módulos bifaciales o el aumento del tamaño de los módulos solares.

La tecnología para transformar la luz del sol en energía solar lleva aquí desde el 1950. Pero, año tras año, ha ido evolucionando, hasta convertirse, hoy en día, en una poderosa industria que da trabajo a más de 12 millones de personas en el mundo.

LA ENERGÍA SOLAR HA CRECIDO EXPONENCIALMENTE EN LOS ÚLTIMOS AÑOS

La energía solar ha crecido exponencialmente en los últimos años. Mas concretamente, lo hace a un ritmo del 20% anual siendo la principal fuente de generación en progresión junto con la energía eólica. Incluso, el año pasado batió un nuevo récord de crecimiento, según afirma la Agencia Internacional de la Energía en su último informe.

Por el camino, la energía solar ha sido el escenario de importantes debates, tanto a nivel político como de la ciudadanía. Sin embargo, lo que en 1950 parecía imposible, hoy es una realidad. Ya lo dice el anteriormente mencionado informe anual: a este ritmo, la capacidad instalada de energías limpias va camino de superar a la suma de combustibles fósiles y nuclear en 2026.

Y esto no es algo que debiera extrañarnos ya que la energía solar es la fuente de energía más abundante de la tierra, además de ser inagotable y fiable. Es más, en tan solo un día el sol produce suficiente energía para abastecer a toda la tierra durante un año y desde los años 80, el precio de los paneles solares no ha hecho más que descender; ya se han abaratado hasta un 99%. Esto es impresionante.

Ahora que comenzamos a plantearnos un mundo, verde y sostenible, impulsado únicamente por energías renovables, nos hemos dado cuenta de que la energía solar ha llegado para quedarse y por una buena razón.

En la actualidad, los paneles solares ya son la forma más económica de producir electricidad, su retorno de la inversión es rápido y, además, requieren de muy escaso mantenimiento. Pero lo más importante es que no producen ningún tipo de contaminación. De hecho, colocar un panel solar fotovoltaico reduce la contaminación en 100 toneladas de CO2 durante su vida útil, lo cual implica una mejora en la calidad de nuestras vidas.

En definitiva, los paneles solares son una solución de futuro, que ya ha comenzado a materializarse. Y no cabe duda de que los datos lo respaldan. La energía solar ha sido la energía renovable que más ha crecido en los últimos 15 años, según IRENA.

Europa se mantiene como el líder indiscutible en lo que se refiere a energía solar; su potencia instalada se ha multiplicado por 75 en la última década. Y está experimentando un boom en el momento actual, como demuestra el hecho de que el más del 90% de la capacidad disponible se haya instalado en los últimos 5 años.

Incluso, en lo relativo a estos datos Faith Birol, director ejecutivo de la Agencia Internacional de la Energía ha indicado que este año, la capacidad instalada de las renovables podría alcanzar los 1.000 GW, con la energía solar como fuente de generación principal. Según Birol “estamos viendo el nacimiento de una nueva era de la energía solar, cuyo crecimiento será mayor que el de cualquier otra fuente renovable hasta al menos 2026”.