CENTRAL DE ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

La energía solar fotovoltaica consiste en la conversión directa de la radiación solar en electricidad mediante sistemas fotovoltaicos. Un sistema fotovoltaico está formado por las células solares (que transforman la luz en electricidad), un acumulador, un regulador de carga (que impide que llegue más energía al acumulador cuando ha alcanzado su máxima carga) y un sistema de adaptación de corriente (que adapta a la demanda las características de la corriente generada).

El proceso para producir energía solar fotovoltaica consiste en un conjunto de equipos construidos e integrados especialmente para realizar cuatro funciones fundamentales:

•Transformar directa y eficientemente la energía solar en energía eléctrica

•Almacenar adecuadamente la energía eléctrica generada

•Proveer adecuadamente la energía producida (el consumo) y almacenada

•Utilizar eficientemente la energía producida y almacenada

En el mismo orden antes mencionado, los componentes fotovoltaicos encargados de realizar las funciones respectivas son:

i. El módulo o panel fotovoltaico

ii. La batería

iii. El regulador de carga

iv. El inversor

v. Las cargas de aplicación (el consumo)

Una ventaja importante de los sistemas fotovoltaicos es que no necesitan estar conectados a la red de distribución eléctrica, ya que generan la electricidad en el mismo lugar de consumo. Por esta razón, los paneles solares fotovoltaicos se utilizan -preferentemente- en lugares de difícil acceso a la red eléctrica, tales como repetidoras de radio y TV, sistemas de bombeo, iluminación, faros y, sobre todo, en zonas aisladas (zonas rurales, refugios de montaña y otros).

La radiación solar en el mundo (figura 42) varía según la ubicación geográfica y concentra los mayores potenciales en los desiertos (Sahara, Atacama, Gobi, entre otros).

Al cierre de 2004, la capacidad instalada de energía solar, a nivel mundial, alcanzaba los 4.400 MW, con 2.220 MW de fotovoltaica fuera de la red eléctrica, 1.800 MW en la red y 400 MW en solar térmica. Japón es el líder en el uso de la energía solar, seguido por Alemania y EE.UU.

El crecimiento de la capacidad fotovoltaica instalada mundial, entre 1990 y 2004, se muestra en la figura 43.

La Central Solar Fotovoltaica Santa Rosalía, en Baja California Sur, es la primera que genera electricidad con energía solar para el servicio público de México, según informes de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).

Central Solar fotovoltaica piloto Santa Rosalía, Baja California Sur

Principales Características:

Energía Generada: 2[GWh/año] (estimado)

Características Módulos Fotovoltaicos: Módulos de Silicio Monoscristalino, marca Isofoton, modelo ISF-240

Cantidad de módulos fotovoltaicos: 4172

Superficie de captación solar: 10.000 [m2]

Estructura de los módulos: 1 Eje

Ahorro estimado CO2 anual: 1200 [Ton CO2/año]

CENTRAL DE ENERGIA EOLICA

La energía eólica no es más que la energía cinética de una masa de aire en movimiento.

Su origen se encuentra en la existencia sobre la Tierra de masas de aire a diferentes temperaturas, originadas por diferentes intensidades de radiación solar, a nivel global o local, las cuales producen corrientes ascendentes y descendentes, formando anillos de circulación del aire.

El aprovechamiento de esta fuente energética es su conversión directa en energía mecánica a través del giro del eje de la turbina eólica con una cierta potencia.

Esta energía mecánica puede transformarse posteriormente en energía potencial (bombeo) o energía eléctrica (por accionamiento de un generador eléctrico acoplado al eje de la turbina).

La energía eólica es la que contiene el viento en forma de energía cinética (recuerda: Ec = ½· m· v2). Esta energía se puede transformar en otro tipo de energía como la mecánica, eléctrica, hidráulica, etc. Una de las formas más

Central Eólica

utilizadas en la actualidad para el aprovechamiento a gran escala de la energía eólica es a través de las denominadas aeroturbinas.

Estas pueden transformar la energía eólica en:

• Energía mecánica: aeromotores.

• Energía eléctrica: aerogeneradores.

Los aerogeneradores son los sistemas de aprovechamiento eólico más utilizados hoy en día, observándose un crecimiento muy pronunciado en su utilización a partir del año 1990. Su funcionamiento se basa en que al incidir el viento sobre sus palas se produce un trabajo mecánico de rotación que mueve un generador que produce electricidad.

PARTES QUE COMPONEN UN AEROGENERADOR SEGÚN SUS CARACTERISTICAS

A nivel mundial, el uso de la energía eólica ha crecido aceleradamente como se ilustra en la figura 10, donde se destaca que al cierre de 2005, se registraban 59.206 MW de potencia eólica instalada. Este crecimiento parece que

no parará, pues estudios indican que hacia 2020 la energía eólica sumará más de 1.000.000 MW instalados.

Desde hace un poco más de un par de décadas se ha utilizado la energía eólica como fuente de generación eléctrica. Primero en Estados Unidos, aprovechando ventajas fiscales (gobierno de Carter), la especial receptividad de California a este tipo de energía y la existencia de vientos regulares, se instalaron numerosos aerogeneradores conectados a las redes eléctricas. Luego siguió la Unión Europea, la cual hoy se alza como el primer productor de electricidad de origen eólico (ver figura 9). Por otro lado, en la India ha habido un fuerte desarrollo en los últimos años.

Por las características de esta energía, la producción y el consumo son prácticamente idénticos. Toda la energía eléctrica producida en los aerogeneradores se inyecta en la red.

En todo el mundo hay instalados más de 59 GW, con un elevado crecimiento anual.(Fuente: Global Wind Energy Outlook 2007).

Destacan Alemania 18,43 GW, seguida de España con 10,02 GW y Estados Unidos con 9,2 GW.

En México destacan numerosas centrales con potencial eólico , a continuación se muestran las más importantes , así como su ubicación y cuanto producen.

Sitios con mayor potencial eólico en México