Todo lo que debes saber sobre energía solar en Colombia

Artículo tomado de Celsia en: //goo.gl/3MzAtn

Con el Acuerdo para el Cambio Climático de París en 2015 quedó claro que el desarrollo económico del mundo debe moverse hacia las energías renovables, para dejar atrás la generación a partir de combustibles fósiles, como carbón, petróleo o gas natural.

En Colombia el uso de la energía solar se ha convertido en una alternativa que cada vez tiene más adeptos, sobre todo para generar electricidad. La ubicación geográfica privilegiada para la irradiación energética, el desarrollo de nuevas tecnologías, el auge de nuevos mercados de energías renovables no convencionales y los beneficios tributarios de la Ley 1715 del 2014, han generado un entorno ideal para el desarrollo de pequeños y grandes proyectos basados en este tipo de energía, que convierten al país en un referente de desarrollo de energías renovables.

En Colombia el interés por el uso de la energía solar se revela en las cifras:

Estadísticas de la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) evidencian que de las iniciativas radicadas, el 88,3% tienen que ver con energía solar, en donde 9 de cada 10 propuestas para generar energía, usarán paneles solares. Lo que representa un crecimiento del 32% de julio a noviembre de 2017, según informe de El Espectadoren noviembre de 2017.

Es factible que se mantenga la tendencia conla nueva reglamentación de la Comisión de Regulación de Energía y Gas (Creg),para el desarrollo de energías no convencionales.

La UPME y el Ministerio de Minas y Energía estiman que para antes de 2030 cerca de 10% del consumo energético en Colombia va a provenir de proyectos fotovoltáicos o solares.

Ante este positivo panorama, te presentamos una pincelada de lo que debes entender sobre la energía solar, por qué es importante su uso y cómo se está implementando en Colombia.

¿Qué es y cómo se produce la energía solar?

La energía solar es un tipo de energía renovable o limpia que proporciona el sol debido a su radiación electromagnética (luz, calor y rayos ultravioleta principalmente) y de esta se puede generar calor y electricidad.

La energía solar es la producida por la luz del sol para generar electricidad –energía fotovoltaica-opor el calor del sol para generar calor –termosolar-. Se obtiene por medio de paneles y espejos.

El sol produce energía de dos formas:

• Proporciona calor que se aprovecha por medio de espejos de manera que los rayos del sol se concentren en un receptor que alcanza temperaturas de hasta 1.000 ºC. El calor se utiliza para calentar un fluido que genera vapor. El vapor finalmente mueve una turbina y produce electricidad.
• Proporciona luz que se convierte en electricidad a través de paneles solares fotovoltaicos. Los paneles fotovoltaicos están formados por grupos de células o celdas solares que transforman la luz (fotones) en energía eléctrica (electrones).

¿Por qué es un tipo de energía renovable?

La energía renovable es aquella energía que proviene de fuentes naturales prácticamente inagotables, como es el caso del agua, el viento y el sol. Se consideran así, por la gran cantidad de energía que contienen o por regenerarse de forma natural.

Este tipo de energías no emiten gases de efecto invernadero ni otras emisiones dañinas para el medio ambiente como el CO2, algo que sí ocurre con las energías no renovables como son los combustibles fósiles -carbón, petróleo y gas natural- o la energía nuclear.

La energía solar, eólica, geotérmica, hidráulica, mareomotriz y la de biomasa son consideradas energías renovables o “limpias”, debido a que son una alternativa más favorable para el medio ambiente por su baja generación de desechos.

Según se describe en el portal deAcciona-empresa global de soluciones de infraestructura sostenible y de energía renovable- cada hora, el sol arroja sobre la Tierra más energía -en forma de luz y calor- de la suficiente para colmar las necesidades globales de un año completo. Necesidades energéticas que la radiación solar podría satisfacer 4.000 veces cada año.

Así mismo, la Union of Concerned Scientists sostiene que sólo 18 días de irradiación solar sobre la Tierra contienen la misma cantidad de energía que la acumulada por todas las reservas mundiales de carbón, petróleo y gas natural.

Aunque el desarrollo de tecnologías solares se inició en la década de 1860, a comienzos del siglo XX la disponibilidad de fuentes no renovables como el carbón y el petróleo detuvieron su crecimiento.

Serían la crisis del petróleo en 1973 y 1979 las que provocaron un cambio en la política energética mundial, para finalmente tener su gran auge desde 1998 hasta hoy, luego del protocolo de Kioto, un acuerdo de 1997 dentro de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático que tiene por objetivo reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global.

La energía solar surge como una nueva alternativa de consumo de energía responsable con el medio ambiente, ante al impacto generado por la energía no renovable.

Entre sus beneficios están:

• Es renovable.
• Es una fuente de energía ilimitada.
• Es la fuente de energía más limpia y no pone en peligro ni incrementa el calentamiento global, debido a que no produce gases de efecto invernadero ni subproductos peligrosos para el medio ambiente.
• Tiene un bajo costo de aprovechamiento, tras la inversión inicial en la fabricación de los componentes y la instalación, que es la que puede resultar más costosa.
• Se puede producir energía limpia que resulta más económica que la que se adquiere por medio de la red.
• Está disponible en todo el planeta, por lo que se convierte en la mejor forma de proveer electricidad a lugares aislados, donde el costo de instalar líneas de distribución de electricidad es demasiado alto.
• La tecnología permite convertir la energía solar en electricidad por medio de dispositivos fotovoltaicos y de energía solar térmica.
• Contribuye al desarrollo sostenible.
• Genera empleo en las zonas donde se instala.
• Reduce el uso de combustibles fósiles.
• Reduce las importaciones energéticas.

¿Para qué sirve la energía solar?

Esta nueva alternativa se implementa en hogares, empresas y ciudades, que la pueden aprovechar para realizar sus actividades cotidianas, desarrollar proyectos sostenibles, reducir el consumo de energía eléctrica y estar a la vanguardia en proyectos de innovación tecnológica.

Algunos usos comunes son:

• Iluminación solar. A través de paneles solares para hogares y empresas. Esta permite mejorar la eficiencia en el consumo de energía y reducir los costos en electricidad, lo que la convierte en una energía alternativa. Las tendencias arquitectónicas adoptan cada vez más este tipo de iluminación como base del diseño sostenible.

• Calefacción. Los calentadores solares aprovechan la energía del sol y la transforman en energía térmica mediante el uso de agua o aire. Los sistemas de calefacción pueden ser pasivos, utilizan la circulación natural, o activos, utilizan las bombas para hacer circular el agua y generar calor.

• Transportes impulsados por energía solar. Están impulsados por energía fotovoltaica. Entre ellos se incluyen vehículos eléctricos movidos por energía obtenida por paneles solares, autobuses y ferrocarriles. También existen carreteras accionadas con luz solar.

• En tecnología, como cargadores solares, útiles para cargar celulares, tablets, computadores, linternas u otros electrodomésticos que funcionan con tecnología solar como secadores, radios, lámparas, entre otros.

• Compañías suministradoras de electricidad. La energía solar fotovoltaica se puede usar para generar gran cantidad de energía con el fin de venderla a compañías que tienen como negocio el suministro de energía.

• Lugares remotos de difícil acceso. Es ideal para proveer de energía a aquellos lugares lejanos, con bajos índice de desarrollo, donde tienen dificultades para tener energía eléctrica.

• Satélite solar. La energía solar es uno de los principales métodos de abastecimiento de los satélites que están en órbita en el espacio.

• Riego de plantaciones. La energía solar es una alternativa para obtener electricidad destinada al bombeo de agua para riego debido a la ausencia de la red de energía eléctrica en lugares lejanos.

• Señales de tráfico y alumbrado público en las ciudades. Se han desarrollado postes de energía que funcionan con luz solar, así como señales de tráfico que operan gracias al sol o al viento.

La fuente de energía solar más desarrollada en la actualidad es la energía solar fotovoltaica-se ha posicionado en los últimos 15 años como la energía renovable más utilizada, de acuerdo con la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA)-.

En el 2015, durante el Acuerdo de París, 24 países latinoamericanos enviaron planes a la ONU dirigidos a actuar sobre el cambio climático y 20 de ellos tenían objetivos de generación de energía renovable.

Según informes de la organización ecologista Greenpeace, este tipo de energía podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.

Tipos de energía solar

Existen tres tecnologías principales para el aprovechamiento de la energía solar: la energía solar fotovoltaica, que convierte la luz del sol en energía; la energía solar concentrada, que aprovecha el calor del sol para impulsar motores térmicos; y la energía térmica solar (energía termosolar) y frío solar, que usa la energía solar para proveer de agua caliente o acondicionar el aire refrescándolo.

Los paneles solares son módulos fotovoltaicos individuales que captan la energía que proporciona el sol convirtiéndola en electricidad. Están formados por celdas solares que a su vez contienen células solares individuales hechas de materiales semiconductores como el silicio (cristalino y amorfo) que transforman la luz (fotones) en energía eléctrica (electrones).

Cuando hay luz solar, una célula solar se comporta casi como una batería. La luz solar recibida separa los electrones de modo que forman una capa de carga positiva y una de carga negativa en la célula solar; esta diferencia de potencial genera una corriente eléctrica.

Estos paneles se conectan a su vez a una batería que almacena la electricidad generada y es esta carga la que se utiliza. Los paneles solares se componen de células fotovoltaicas (PV), que convierten la luz solar en electricidad de corriente continua (DC) durante las horas del día.

Aprende qué es un panel solar y cómo funciona en este video sobre energía solar:

Cómo funciona la energía solar fotovoltaica

Los paneles fotovoltaicos toman la luz solar para generar una corriente directa, la cual es transferida y aprovechada por la mayoría de los equipos eléctricos. La energía generada pasa a través de un medidor, que la cuantifica. Luego continúa hacia unacaja de suministro eléctrico, donde se distribuye hacia la red del lugar.

Paso a paso de la generación de la energía solar fotovoltaica:

1. Paneles solares: los paneles solares se componen de células fotovoltaicas (PV), que convierten la luz solar en electricidad de corriente continua (DC) durante las horas del día.

2. Inversor: este dispositivo es el que convierte la electricidad generada por los paneles solares en la electricidad de corriente alterna (AC).

3. Panel eléctrico: la electricidad de corriente alterna se envía desde el inversor a su tablero eléctrico para accionar las luces y aparatos con energía solar. El cuadro eléctrico es a menudo llamado “caja de interruptores.”

4. Medidor de utilidad: el contador de servicios mide el consumo de energía. En realidad va hacia atrás cuando el sistema genera más energía de la que necesita inmediatamente. Este exceso de energía solar compensa la energía que se utiliza por la noche. Esto se denomina “Net Metering”, o medición neta.

Aquí un ejemplo de cómo funciona una granja solar:

Beneficios de la energía solar en Colombia

• Desarrolla la industria y la economía de la región en la que se instala.
• La posición geográfica de Colombia, cercana al Ecuador, beneficia la captación de energía solar.
• En Colombia no se necesita ningún permiso para instalar paneles solares.
• Permite cumplir con la Resolución 0549 de 2015 del Ministerio de Vivienda que obliga a los constructores a cumplir los parámetros de construcción sostenible para el ahorro de energía y agua. Aquí te explicamos en 15 frases, en qué consiste la resolución de vivienda sostenible.
• Genera beneficios económicos a largo plazo.
• Beneficios tributarios e incentivos por parte del Estado por el uso de energía solar, establecidos en la Ley 1715 del 2014.
• Ciudades como Santa Marta, Barranquilla y Cartagena que tienen altas temperaturas, producen en ocasiones sobrecargas en las redes eléctricas. Este sistema permite ofrecer un excelente servicio de electricidad.
• Llevar electricidad a zonas remotas y de difícil acceso donde no existe red eléctrica.
• Llevar servicios de salud y educación donde antes no era posible.
• Generar nuevas oportunidades de empleo a partir de energías limpias.
• Un sistema de paneles solares aporta al mejoramiento del servicio energético y a la reducción de la huella de carbono en el país.
• Una alternativa para la electrificación de fincas de recreo y productoras, y casas de campo. Esta urbanización de casas campestres en Jamundí, Valle del Cauca, es un ejemplo de uso de energía solar en parcelaciones o fincas.
• Ayuda a evitar la emisión de gases contaminantes como CO2, a la vez que se aporta al compromiso que tiene el país en el Acuerdo de París, de reducir en 20% sus emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) para el año 2030 bajo la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (CMNUCC), según el Ministerio de Medio Ambiente.

La energía solar fotovoltaica es una alternativa para generar ahorros en tarifas en propiedad horizontal o urbanizaciones. Descarga este ebook donde te explicamos otras tácticas de ahorro.