ANÁLISIS DE LA MATRIZ ENERGÉTICA CON EL USO DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTÁICA

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La naturaleza limpia y escalable de la tecnología solar fotovoltáica ha originado una amplia expansión en el mercado; por tal razón, es fundamental reconocer los componentes de éste sistema y su respectivo funcionamiento para un eficiente uso e incorporación a las estructuras energéticas locales y globales; por consiguiente, se realiza un mapeo teórico de los elementos básicos en el aprovechamiento de la energía solar para la producción de energía eléctrica.

Célula solar: es un dispositivo formado por una placa de un material semiconductor, caracterizado por convertir directamente en electricidad los fotones provenientes de la luz solar. (MHeducation, 2015).

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Ilustración 1: estructura de la célula solar (MHeducation, 2015)

Panel solar o módulo fotovoltaico: conjunto de células solares, conectadas eléctricamente, encapsuladas, y montadas sobre una estructura de soporte o marco, encargado de transformar la energía del sol en energía eléctrica. También llamado generador FV (MHeducation, 2015).

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Ilustración 2: Esquema del panel solar y sus principales características (MHeducation, 2015)

Regulador de carga: elemento instalado en la unión entre los paneles solares y la batería y tiene como misión evitar situaciones de carga y sobrecarga de la batería, con el fin de alargar su vida útil. (MHeducation, 2015).

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Ilustración 3: conexión del regulador en una instalación fotovoltáica (MHeducation, 2015)

Batería: también llamados acumuladores. Dispositivo capaz de transformar la energía química en eléctrica y va a pasar por un proceso de carga y descarga cíclicamente. (MHeducation, 2015)

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Ilustración 4: conexión de la batería en un sistema solar fotovoltaico (MHeducation, 2015)

Inversor: dispositivo encargado de convertir la corriente continua de la instalación en corriente alterna, igual a la utilizada en la red eléctrica (MHeducation, 2015).

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Ilustración 5: Esquema de una instalación autónoma con inversor (MHeducation, 2015)

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Ilustración 6: sistema solar fotovoltaico conectado a red (MHeducation, 2015)

- DISCUSIÓN Y RESULTADOS

En materia de energía fotovoltáica, la ubicación geográfica colombiana, entorno a la línea ecuatorial, lo hace un país con variedad climática y biodiversidad, por ende, con el potencial de desarrollar energía limpia con el aprovechamiento de las riquezas naturales. Aun así; existen brechas en los sistemas energéticos en la manera de concebir los ciclos de producción y consumo entorno a los principios de eficiencia, sostenibilidad, desarrollo y bienestar; análogamente, los actores focales socio-políticos y económicos imponen barreras en el mercado para la implementación de sistemas convencionales como la tecnología solar fotovoltáica; a manera de ilustración, en palabras del jefe de Bloomberg New Energy finance, Angus McCrone: “países con economías importantes como Colombia y Venezuela están todavía a la cola de la inversión en energías limpias.” (Mundo, 2016).

Dentro de éste marco de acción; con relación a los análisis presentados por el Instituto de estudios ambientales y entorno al fundamento conceptual: “la cantidad de energía generada por las instalaciones fotovoltaicas es proporcional a la irradiación solar” (Abella, 2016); las áreas de mayor potencia energética están presentes en las regiones de la guajira y la costa atlántica como se evidencia en los siguientes datos tabulados por el IDEAM (Murcia, 2009):

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Tabla 1: potencial de la energía solar en Colombia (Murcia, 2009)

Cabe resaltar, que la inversión en proyectos de índole de energía verde subyacen en el desarrollo sostenible y en la participación de Colombia en los mercados globales; dado que, de acuerdo al programa sobre uso racional de energía PROURE: “los planes de generación de energía renovables, necesitan más capital para tecnología pero representan un ahorro considerable a largo plazo”. Por consiguiente, uno de los escenarios más eficientes y confortantes propuestos por la unidad de planeación minero energética (Upme) en conjunto con la asociación colombiana de energías renovables (ACER), concibe la idea de aumentar para el 2020 un 70% el uso de la energía solar para la demanda eléctrica nacional, extendiendo la cobertura en los sistemas grid connected (conectados a la red) y stand alone (aislados) en un 59% (Esparza, 2009).

Frente a lo expuesto anteriormente, las políticas colombianas deben diversificar la canasta energética para dar flexibilidad a sistemas convencionales amigables con el medio ambiente y a la evolución de una economía circular, orientando las líneas de acción tanto normativas como llevadas a la praxis para no recaer en el vaivén de la crisis energética por el agotamiento de las tradicionales fuentes de suministro como el agua y los combustibles fósiles; de esta manera, la matriz energética recobrará un nuevo rumbo en la forma de “hacer energía” y entablar los vínculos de ecología-economía y naturaleza-hombre.

Por otro lado, en el marco global, los modelos europeos y estadounidenses se han regido por la filosofía de la geometría del movimiento terrestre para la construcción de módulos fotovoltaicos rotativos que garantizan un mejor aprovechamiento de la irradiación solar, y que han sido aplicados de manera innovadora en edificaciones, conformación de centrales o parques solares, automóviles fotoeléctricos, huertos solares, alumbrado en zonas rurales y urbanas, prototipos de aviones fotoeléctricos. Cada vez son más los mercados emergentes de energía solar fotovoltaica, encabezados por Alemania, España y Japón como lo muestra el mapa consolidado por la Asociación Europea de industria Fotovoltáica (Amo, 2016):

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Ilustración 6: mapa de los países conectados al sol (Amo, 2016)

En este orden de ideas, la versatilidad de la energía solar fotovoltaica junto con la disminución de los costos en el mercado global, han hecho de esta tecnología una