DISCUSSION
BIBLIOGRAPHY
Los sistemas fotovoltaicos suministran electricidad a diversos tipos de dispositivos, siendo algunos de los principales usos el enfocado a la alimentación de energía eléctrica en áreas remotas, así como de algunos productos de consumo personal (relojes, juguetes, electrodomésticos, etc.). En la actualidad a lo largo del mundo, es posible encontrar instalaciones de sistemas fotovoltaicos que alimentan desde un foco hasta pueblos enteros, de manera que a continuación se resumen los principales usos de sistemas fotovoltaicos.
1.2.4.1 Centrales solares
Las centrales solares son instalaciones destinadas al aprovechamiento de la radiación solar como fuente de energía renovable para la generación de energía eléctrica. Estos sistemas de aprovechamiento en baja y media temperatura (de 100 hasta 300 °C) son utilizados en el ámbito doméstico, mientras que los sistemas de producción de alta temperatura (hasta 1500 °C) son aquellos destinados a la producción de electricidad de alta demanda (Figura 1.14). [24, 26]
Figura 1.14.- Central solar en Almería. [26] 1.2.4.2 Electrificación Rural
En zonas rurales no electrificadas, cuyo abastecimiento eléctrico no resulta de difícil acceso debido a la ubicación geográfica o a los suministros regulares de combustible, se justifica el coste de la instalación de un sistema fotovoltaico provee, la cual una mejor solución que el de la prolongación de la línea eléctrica u otra alternativa, por lo que este tipo de proyectos incrementan la producción, y diversifican las fuentes de ingreso en tales zonas. Para ello se recurre al uso de baterías de almacenaje que proporcionen la corriente eléctrica en baja tensión
1.2 Energía solar para iluminación y comunicaciones, siendo acopladas generalmente mediante un pequeño conjunto de paneles solares y un regulador de carga (Figura 1.15). [21]
Figura 1.15.- Casa rural que hace uso de paneles fotovoltaicos para su iluminación. 1.2.4.3 Cercas eléctricas
Las cercas eléctricas son utilizadas extensamente en agricultura para alejar posibles depredadores, manejo de pasto (rotación), así como evitar que el ganado deje un campo (Figura 1.16). Estas cercas generalmente se construyen con uno o dos alambres que se mantienen alimentados con cerca de 500 volts de CD [27], dando una dolorosa descarga, pero inofensiva a cualquier animal que los toque, siendo suficiente para evitar que el ganado derribe las cercas. La alimentación de dicho cercado requiere de un suministro constante de alta tensión eléctrica pero muy poca intensidad de corriente además de que es común que se sitúen en áreas alejadas donde el costo de alimentar tales equipos seria alto. Estas necesidades se resuelven mediante un sistema fotovoltaico compuesto de paneles solares, un acondicionador de energía y una batería. [28]
1.2 Energía solar
1.2.4.4 Telecomunicaciones y sistemas de monitoreo remotos
Los sistemas fotovoltaicos han proporcionado una solución rentable a este problema con el desarrollo de estaciones repetidoras de telecomunicaciones en área remotas (Figura 1.17). Estas estaciones típicamente consisten de un receptor, un transmisor y un sistema basado en una fuente de alimentación fotovoltaica. Existen miles de estos sistemas instalados alrededor del mundo y tienen una excelente reputación por su confiabilidad y costos relativamente bajos de operación y mantenimiento. Principios similares se aplican a torres de radio y televisión accionadas por energía solar, teléfonos de emergencia y sistemas de monitoreo entre otros. [19]
Figura 1.17.- Sistema de monitoreo remoto alimentado mediante el uso de paneles fotovoltaicos. 1.2.4.5 Bombas de agua accionadas por energía solar
Son utilizadas extensamente en granjas para proveer el agua al ganado, mientras que en países subdesarrollados se les utiliza extensivamente para bombear agua de pozos y de ríos a las aldeas para consumo doméstico así como de la irrigación de cultivos. Un típico sistema de bombeo accionado por energía fotovoltaica consiste en un conjunto de paneles fotovoltaicos, los cuales accionan un motor eléctrico que impulsa la bomba, por lo que no es necesario un almacenaje de energía en estos sistemas. (Figura 1.18). El agua se bombea de la tierra o el afluente directamente a un tanque de almacenaje que proporciona una alimentación por gravedad. Los sistemas de bombeo accionados por energía solar se encuentran disponibles en proveedores de equipo agrícola y son una alternativa rentable a los molinos de viento agrícolas para el abastecimiento de agua en áreas alejadas. [19, 21]
1.2 Energía solar
Figura 1.18.- Sistema fotovoltaico de bombeo de agua. [27] 1.2.4.6 Sistemas de Iluminación
Los paneles fotovoltaicos para sistemas de Iluminación autónomos son muy comunes en áreas remotas debido a que el costo para realizar una red eléctrica sería demasiado alto. Estos sistemas son utilizados para iluminar espacios públicos, parques, calles, monumentos, señalización para vehículos (semáforos), para trabajos de construcción en las vías, patios de casas, iluminación exterior de viviendas (seguridad), etc. logrando una buena calidad de luz de bajo al incorporar tecnología de luminarias tipo LED (Figura 1.19). En general los usos de sistemas fotovoltaicos aplicados a sistemas de iluminación incorporan para su funcionamiento equipos básicos como paneles fotovoltaicos, regulador y baterías. [19]:
Figura 1.19.- Lámparas tipo LED alimentadas mediante paneles fotovoltaicos. Sistema de bombeo Consumo humano Riego Consumo animal Sistema fotovoltaico
1.3 Sumario
1.3 Sumario
Actualmente México ha iniciado un camino para diversificar el uso de los combustibles fósiles utilizados para la generación de electricidad debido a que el consumo de estos tiene impactos dañinos sobre el planeta, por lo que recientemente se han desarrollado diversas políticas, leyes, reglamentos y normativas con la finalidad de fomentar el uso responsable de los recursos alternativos encaminados a la implementación de fuentes de energía renovable que ocasionen un menor impacto al medio ambiente. Se pronostica que la capacidad instalada para la generación de electricidad con fuentes alternativas será de 3,769 GW, lo que representará el 40% del total del sistema eléctrico mundial para el año 2035 (Tabla 1.2). [4]
Tabla 1.2.- Pronostico de capacidad instalada para la generación de electricidad 2014-2035 (GW).
Energía 2014 2015 2020 2025 2030 2035 2014-2035 Hidráulica 1,000 1,184 1,348 1,467 1,583 1,684 2.50% Eólica 318 390 586 760 924 1,098 6.10% Fotovoltaica 139 153 266 378 491 602 7.20% Biomasa 88 98 135 170 208 252 5.10% Solar térmica 3 6 14 24 40 72 16.30% Geotérmica 12 14 20 29 38 46 6.60% Mareomotriz 0.5 1 1 3 7 15 17.60% Total global energía renovable 1,560 1,846 2,370 2,831 3,291 3,769 4.30% Total global instalada 5,898 6,347 7,162 7,861 8,588 9,345 2.20%
Convertir la energía solar en energía eléctrica aprovechable para su consumo mediante un sistema de paneles fotovoltaicos que capture la misma es la opción más viable dado que el Sol es una fuente de energía abundante, inagotable e inmediatamente disponible. Por lo anterior el uso de la energía solar es cada vez más común.