Producción de electricidad a partir de la luz solar para niños
La producción de electricidad a partir de la luz solar es el proceso de transformar la energía del Sol en electricidad. Esto se puede hacer de dos maneras principales: directamente, usando paneles solares fotovoltaicos, o indirectamente, con sistemas de energía termosolar concentrada.
Las células fotovoltaicas, que son los componentes de los paneles solares, convierten la luz del Sol en corriente eléctrica. Esto ocurre gracias a un fenómeno llamado efecto fotovoltaico. Por otro lado, los sistemas de energía termosolar concentrada usan lentes o espejos especiales para enfocar una gran cantidad de luz solar en un solo punto. Este punto se calienta mucho y a menudo se usa para mover una turbina que genera electricidad.
En el año 2023, la energía solar produjo el 5% de la electricidad en todo el mundo. Esto es un gran avance si lo comparamos con el 1% que generaba en 2015. Hoy en día, en la mayoría de los países, la energía solar a gran escala es una de las formas más económicas de producir electricidad nueva, junto con la energía eólica terrestre.
Contenido
¿Qué es la energía solar?
La energía solar es la energía que obtenemos directamente del Sol. Es una fuente de energía limpia y renovable, lo que significa que no se agota y no contamina el medio ambiente.
¿Cómo funciona la energía solar?
Existen dos métodos principales para convertir la luz solar en electricidad:
- Energía solar fotovoltaica: Es la más común y la que ves en los paneles solares. Estos paneles están hechos de materiales especiales que, al recibir la luz del Sol, liberan electrones y generan una corriente eléctrica. Es como si la luz "empujara" la electricidad.
- Energía termosolar de concentración: Este método usa espejos o lentes para concentrar los rayos del Sol en un punto. El calor intenso que se genera se usa para calentar un líquido, que luego produce vapor. Este vapor mueve una turbina, y la turbina genera electricidad. Es similar a cómo funcionan algunas centrales eléctricas tradicionales, pero usando el calor del Sol.
¿Dónde se puede usar la energía solar?
La cantidad de energía solar que se puede aprovechar depende de varios factores. La geografía es muy importante, ya que no todos los lugares reciben la misma cantidad de luz solar.
Factores que afectan la energía solar
- Ubicación geográfica: Las zonas cercanas al ecuador suelen recibir más luz solar directa, lo que las hace ideales para la energía solar. Sin embargo, los paneles que pueden seguir el movimiento del Sol (llamados seguidores solares) pueden mejorar mucho la producción en otras áreas.
- Hora del día: Por la noche, no hay luz solar, así que los paneles no pueden generar electricidad. Esto significa que la energía solar se produce principalmente durante el día.
- Nubes: Las nubes bloquean la luz del Sol, reduciendo la cantidad de energía que llega a los paneles solares.
- Terreno disponible: Los paneles solares necesitan espacio. Los tejados de las casas son un lugar excelente para instalarlos, permitiendo a las familias generar su propia electricidad. También se pueden construir grandes plantas solares en terrenos que no se usan para otras actividades.
El costo de la energía solar
La energía solar ha bajado mucho de precio con el tiempo, lo que la hace cada vez más accesible.
¿Cuánto cuesta instalar paneles solares?
El costo de un sistema solar incluye el precio de los paneles, las estructuras que los sostienen, el cableado, los equipos que convierten la electricidad (inversores), la mano de obra, el terreno (si es una planta grande) y la conexión a la red eléctrica.
Una ventaja de los sistemas solares es que no necesitan combustible. Además, los paneles suelen durar entre 25 y 40 años. Esto significa que la mayor parte del costo es la inversión inicial.
¿Por qué la energía solar es más barata?
En 2020, la energía solar se convirtió en la fuente de electricidad más económica en muchos lugares. Por ejemplo, en Arabia Saudita, en 2021, se firmó un acuerdo para una nueva planta solar que producirá electricidad a un costo muy bajo: solo 1,04 centavos de dólar estadounidense por kilovatio-hora.
Los precios de los paneles solares han disminuido drásticamente. En 1982, instalar un kilovatio de energía solar costaba unos 27.000 dólares. Para 2006, ese costo bajó a unos 4.000 dólares por kilovatio. En 2021, en Estados Unidos, la energía solar para casas costaba entre 2 y 4 dólares por vatio, mientras que para grandes instalaciones (servicios públicos) rondaba 1 dólar por vatio.
¿Qué lugares producen más energía solar?
La cantidad de electricidad que produce un sistema solar en una región depende de la irradiación solar, que es la cantidad de luz solar que llega a la superficie. Esto varía según la hora del día, la época del año, la latitud (qué tan cerca o lejos del ecuador está un lugar) y el clima. Otros factores como la temperatura, el viento y el tipo de suelo también influyen.
Se espera que para el año 2030, la energía solar sea la opción más económica en casi todos los países del mundo, excepto en algunas partes del noreste de Europa, donde la energía eólica terrestre podría ser más barata.
Los lugares con más luz solar durante el año son las zonas desérticas cercanas al ecuador. Estos desiertos suelen tener pocas nubes y reciben luz solar por más de diez horas al día. A estas regiones se les llama el Cinturón Solar Global. Incluyen grandes extensiones de tierra en el norte y sur de África, el suroeste de Asia, Oriente Medio, Australia y los desiertos de América del Norte y del Sur.
Por eso, la energía solar es (o se espera que sea) la fuente de energía más barata en toda América Central, África, Oriente Medio, India, el Sudeste Asiático, Australia y muchos otros lugares.
A continuación, puedes ver mapas que muestran la irradiación solar en diferentes partes del mundo:
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Norteamérica
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Sudamérica
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Europa
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África y Medio Oriente
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Sur y sudeste de Asia
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Australia
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Mundo
Usando tu propia energía solar
Muchas personas y empresas eligen usar la energía solar que producen ellos mismos. Esto se llama autoconsumo.
¿Cómo funciona el autoconsumo?
Cuando produces más electricidad de la que necesitas, el exceso se puede enviar a la red eléctrica. A cambio, recibes un crédito o te pagan por esa energía. Cuando necesitas más electricidad de la que tus paneles producen (por ejemplo, por la noche), la tomas de la red. El objetivo es que la energía que produces y la que consumes se equilibren lo más posible.
A veces, el precio que te pagan por la energía que envías a la red es menor que el precio que pagas por la energía que tomas. Por eso, es mejor usar la mayor cantidad posible de la energía que produces directamente en tu casa o negocio. Para lograr esto, se pueden usar baterías para almacenar la energía extra o programar el uso de electrodomésticos (como lavavajillas o lavadoras) para que funcionen cuando los paneles solares están produciendo más energía.
¿Cómo ayudan los gobiernos a la energía solar?
Los gobiernos de muchos países ofrecen ayudas e incentivos para fomentar el uso de la energía solar. Al principio, estas ayudas eran para que la energía solar pudiera empezar a crecer y volverse más barata. Ahora que ya es competitiva, los gobiernos la apoyan para lograr:
- Independencia energética: Depender menos de otros países para obtener energía.
- Creación de empleos: Impulsar la industria de la energía limpia.
- Reducción de la contaminación: Disminuir las emisiones de gases que afectan el clima.
Los tipos de ayudas varían mucho entre países como Australia, China, Alemania, India, Japón y Estados Unidos.
¿Qué es la medición neta?
La medición neta es un sistema que permite a los usuarios de energía solar recibir crédito por la electricidad extra que producen y envían a la red. Funciona así: tu contador de electricidad mide tanto la energía que consumes de la red como la que tus paneles envían a la red. Al final del mes, solo pagas la diferencia. Si produces más de lo que consumes, ese "crédito" se guarda para el mes siguiente. Es como si la red eléctrica fuera una gran batería que almacena tu energía extra.
Proyectos solares comunitarios
Un proyecto solar comunitario es una instalación de paneles solares grande que es compartida por varias personas, familias o empresas. En lugar de instalar paneles en tu propio tejado, puedes invertir en una parte de esta granja solar. A cambio, recibes créditos en tu factura de electricidad por la energía que produce tu parte del proyecto. Es una buena opción para quienes no pueden instalar paneles en su casa.
Impuestos
Algunos países han puesto impuestos a los paneles solares que se importan de otros lugares.
Véase también
En inglés: Solar power Facts for Kids
- Energía solar
- Energía solar fotovoltaica
- Energía termosolar de concentración
- Radiación solar
- Energía renovable
- Energía solar térmica
- Tecnología solar pasiva
- Tecnología solar activa
- Energía solar híbrida
- Torre solar
