6. Centrals solars
1. L'energia del Sol
El Sol és una esfera gasosa formada, fonamentalment, per heli, hidrogen i carboni. La seva massa és 330.000 vegades la massa de la Terra i s'estima que la seva edat és d'uns 6.000 milions d'anys.
El Sol es comporta com un reactor nuclear que transforma l'energia nuclear en energia de radiació, energia que arriba a la Terra. No obstant això, no tota l'energia que es produeix al Sol arriba a la superfície terrestre. En travessar l'atmosfera, la radiació perd intensitat a causa de l'absorció, la difusió i la reflexió per acció de: gasos, vapor d'aigua i partícules en suspensió de l'atmosfera.
Així, la radiació que la terra rep del Sol es pot dividir en:
Radiació directa: és la que travessa l'atmosfera sense patir cap canvi en la seva direcció.
Radiació dispersa o difusa: és la que rebem després dels fenòmens de reflexió i difusió.
Podríem dir que a la Terra arriba una gran quantitat d'energia solar en forma de radiacions. Per això, l'energia solar és un recurs energètic important a tenir en compte.
2. Aprofitament de l'energia solar
Actualment , hi ha dues vies principals d'aprofitament de l'energia solar :
1. Energia solar tèrmica
L'aprofitament de l'energia solar tèrmica consisteix a usar la radiació del Sol per escalfar un fluid que, en funció de la seva temperatura , s'utilitza per produir aigua calenta , vapor o energia elèctrica .
Els sistemes per aprofitar l'energia solar per la via tèrmica es poden dividir en tres grups :
Sistemes a baixa temperatura . L'escalfament de l'aigua es produeix per sota del seu punt d'ebullició , és a dir , 100 º C. La major part dels equips basats en aquesta tecnologia s'apliquen en la producció d'aigua calenta sanitària i climatització.
Sistemes a mitja temperatura . S'utilitzen en aquestes aplicacions que necessiten temperatures entre 100 i 300 º C per a calefacció , proporcionant calor en processos industrials , subministrament de vapor , etc .
Sistemes a alta temperatura . S'utilitzen en aplicacions que necessiten temperatures superiors a 250 o 300 º C com , per exemple, per produir vapor o per a la generació d'energia elèctrica en centrals termosolars .
2.Energia solar fotovoltaica
L'energia solar fotovoltaica s'aprofita transformant directament en electricitat mitjançant l'efecte fotovoltaic . Aquesta transformació es porta a terme mitjançant cèl · lules fotovoltaiques .
L'efecte fotovoltaic és un fenomen físic que consisteix en la conversió de l'energia lluminosa en energia elèctrica. L'energia de radiació (fotons) que incideix sobre una estructura heterogènia de material (cèl · lula fotovoltaica) és absorbida per electrons de les capes més externes dels àtoms que formen aquest material, això crea un corrent elèctric interior d'una tensió determinada.
Les cèl · lules es connecten en sèrie per formar un mòdul fotovoltaic.
ENERGIA SOLAR
CENTRALS HELIOTERMODINÀMIQUES
Sales para almacenar energia renovable
3. Limitacions d'aquesta tecnologia
Limitacions de les centrals termosolars
El desenvolupament d'aquest tipus de centrals fa front a diverses limitacions:
Econòmiques: els seus costos d'explotació són encara molt alts, per això no són competitives davant d'un altre tipus de centrals.
Tecnològiques: encara s'han de realitzar moltes millores per augmentar l'eficiència dels sistemes de concentració i emmagatzematge.
Estacionalitat: cal fer front a la variabilitat de la radiació solar i les incerteses meteorològiques.
Limitacions dels parcs fotovoltaics
Les tecnologies disponibles s'han d'optimitzar perquè l'eficiència de les cèl · lules fotovoltaiques pugui millorar fins a arribar a xifres de l'ordre del 18-20%.
Espanya és un país pioner en desenvolupament d'aquesta tecnologia i es faciliten ajudes econòmiques a aquest tipus de producció elèctrica.
4. Impacte sobre el medi ambient de les centrals solars
Des del punt de vista mediambiental, la producció d'electricitat a partir d'aquest tipus de sistemes té grans avantatges:
No genera cap tipus d'emissions atmosfèriques.
No produeix fluents líquids.
Evita l'ús de combustibles fòssils.
Malgrat això, les grans centrals termosolars poden generar un gran impacte sobre el paisatge i necessiten grans superfícies per posar els miralls direccionals.
Cal esmentar també que un cop han acabat la seva vida útil, les plaques fotovoltaiques deixen residus que s'han de tractar específicament.