BENEMRITA UNIVERSIDAD AUTNOMA DE PUEBLA

Energa Solar Fotovoltaica

En Zonas Rurales de Mxico.

Griselda Hernndez Tllez

25/03/2015

FACULTAD DE INGENIERA COLEGIO DE INGENIERA INDUSTRIAL.

DHTIC PROFESOR: JUAN CARLOS CARMONA RENDN

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ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA.

(RESUMEN)

El trmino fotovoltaico se comenz a usar en Reino Unido en el ao 1849.

Proviene del griego que significa "luz", y de voltaico, que proviene del mbito de la

electricidad, en honor al fsico italiano Alejandro Volta.

El efecto fotovoltaico fue reconocido por primera vez unos diez aos antes,

en 1839, por el fsico francs Alexandre-Edmond Becquerel, pero la primera clula

solar no se fabric hasta 1883. Su creador fue Charles Fritts, quien recubri una

muestra de selenio semiconductor con pan de oro para formar la unin. Este

primitivo dispositivo presentaba una eficiencia menor del 1%, pero demostr de

forma prctica que, efectivamente, producir electricidad con luz era posible. Los

estudios realizados en el siglo XIX por Michael Faraday, James Clerk Maxwell,

Nikola Tesla y Heinrich Hertz sobre induccin electromagntica, fuerzas elctricas

y ondas electromagnticas, y sobre todo los de Albert Einstein en 1905,

proporcionaron la base terica al efecto fotoelctrico, que es el fundamento de la

conversin de energa solar a electricidad.

En entornos aislados, donde se requiere poca potencia elctrica y el acceso

a la red es difcil, las placas fotovoltaicas se emplean como alternativa

econmicamente viable desde hace dcadas. Para comprender la importancia de

esta posibilidad, conviene tener en cuenta que aproximadamente una cuarta parte

de la poblacin mundial todava no tiene acceso a la energa elctrica.

En los pases en desarrollo, muchos pueblos se encuentran situados en

reas remotas, a varios kilmetros de la red elctrica ms prxima. Debido a ello,

se est incorporando la energa fotovoltaica de forma creciente para proporcionar

suministro elctrico a viviendas o instalaciones mdicas en reas rurales.

http://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Italiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alejandro_Voltahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Franciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alexandre-Edmond_Becquerelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Charles_Frittshttp://es.wikipedia.org/wiki/Seleniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Orohttp://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XIXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Michael_Faradayhttp://es.wikipedia.org/wiki/James_Clerk_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nikola_Teslahttp://es.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_fotoel%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Viabilidad_econ%C3%B3micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pueblo_(poblaci%C3%B3n_rural)

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NDICE.

Resumen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Introduccin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1. ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.1 CMO SE GENERA LA ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA? . . . . . 5

1.2 PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2. ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA EN ZONAS RURALES. . . . . . . . . . . . 7

2.1 BENEFICIOS DEL USO DE ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA. . . . .8

Conclusin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Bibliografa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

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LA ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA Y EL ABASTECIMIENTO EN ZONAS

RURALES.

(INTRODUCCIN.)

El trabajo a presentar dar a conocer, en un panorama amplio, lo que es la

energa solar fotovoltaica, y la gran utilidad que proporciona para abastecer a

zonas rurales, donde el suministro de energa elctrica es complicado, por: las

distancias a recorrer entre comunidades son extensas, la infraestructura es

escasa, la dispersin de la poblacin es alta, los terrenos son de difcil acceso, los

costos de infraestructura elctrica son crecientes, el bajo consumo y la poca

capacidad de pago del consumidor en estas zonas, estos son grandes obstculos

a superar, pero con la ayuda de esta energa y sus elementos, se puede lograr un

mejor suministro de energa en ms comunidades rurales.

Para comenzar, las energas renovables son las fuentes de energa

alternativas ms amigables para el medio ambiente. Se encuentran en la

naturaleza en una cantidad ilimitada, y una vez consumidas, se pueden regenerar

de manera natural o artificial. Entre los diferentes tipos de energas renovables

encontramos a la energa solar. Este tipo de energa la proporciona el sol en forma

de radiacin electromagntica (luz, calor y rayos ultravioleta). El aprovechamiento

de los rayos solares es trabajo de lo que se conoce como energa solar trmica y

solar fotovoltaica.

La energa solar fotovoltaica se define como la transformacin directa de la

radiacin solar en electricidad, que se basa en la captacin de energa solar. Esta

transformacin se produce en unos dispositivos denominados paneles solares

fotovoltaicos. Los paneles solares son mdulos que usan la energa que proviene

de la radiacin solar, hay de varios tipos, como los paneles solares fotovoltaicos

que producen electricidad, que son los que vamos a tratar en este documento.

En stos, la radiacin solar excita los electrones de un dispositivo

semiconductor generando pequea diferencia de potencial. As es como, con

estos dispositivos, se pretende ayudar a las zonas alejadas y de bajos recursos,

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proveerse de electricidad, teniendo en cuenta que con estos elemento se facilitar

dicho objetivo.

1. ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA.

La energa solar, elica, hidrulica, geotrmica y

la biomasa, son consideradas fuentes de

energa del futuro, ya que, a diferencia del

petrleo, el carbn, el gas o el uranio, son

prcticamente inagotables y amigables con el

medio ambiente.

La cantidad disponible a nivel mundial de energas renovables es suficiente

para cubrir las necesidades energticas de la Tierra. En tan slo una hora, el Sol

transmite ms energa a la Tierra que la que es consumida en un ao. Esta es la

razn por la que la energa solar ser uno de los principales pilares para la

produccin de energa en el futuro.

De igual manera, tenemos a la energa solar que produce calor (energa

solar trmica), el Sol ser tambin utilizado para generar energa elctrica, lo que

tambin es conocido como energa solar fotovoltaica.

Aunque el efecto fotovoltaico era conocido

desde el siglo XIX, fue en la dcada de los 50, en

plena carrera espacial, cuando los paneles

fotovoltaicos comenzaron a experimentar un

importante desarrollo. Inicialmente utilizados para

suministrar electricidad a satlites geoestacionarios

de comunicaciones, hoy en da constituyen una

tecnologa de generacin elctrica renovable.

La energa solar fotovoltaica es aquella que se obtiene a travs de la

transformacin directa de la energa del sol en energa elctrica. En otras

5

palabras, es la transformacin directa de la radiacin solar en electricidad. Esta

transformacin se produce en unos dispositivos denominados paneles

fotovoltaicos.

1.1 CMO SE GENERA LA ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA?

Este proceso comienza con unas placas, las

cuales estn formadas por mdulos y stos a

su vez por clulas fotovoltaicas. Las clulas,

estn formadas por una o varias lminas de

material semiconductor y recubiertas de un

vidrio transparente que deja pasar la

radiacin solar y minimiza las prdidas del

calor.

Las clulas solares fotovoltaicas convencionales se fabrican de silicio. Las

que estn fabricadas con ste material tienen una eficiencia buena, con unos

rendimientos del 14 al 17%, aunque este material tiene un costo alto, debido a la

disponibilidad del material requerido. Por este caso, se empezaron a utilizar otros

materiales ms baratos, denominndolas de segunda generacin, aunque su

rendimiento, del 10 al 12%, es menor.

El proceso del almacenamiento de la

energa solar, es sencillo, la luz del sol que

est compuesta por fotones incide en las

clulas fotovoltaicas de la placa, para crear

un campo de electricidad entre las capas.

As se genera un circuito elctrico. Cuanto

ms intensa sea la luz, mayor ser el flujo

de electricidad.

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Las clulas fotoelctricas

transforman la energa solar en

electricidad en forma de corriente

continua; y suele transformarse a

corriente alterna para poder utilizar los

equipos electrnicos que solemos

tener en los hogares. El dispositivo que

se encarga de sta transformacin se denomina inversor. ste transforma la

corriente continua en corriente alterna con las mismas caractersticas que la red

elctrica, controlando la uniformidad y calidad de la seal.

Finalmente, esta corriente alterna generada, pasa por un contador, que la

cuantifica, y de ah, es inyectada a la red general.

1.2 PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS.

Los paneles solares son sin duda uno de los

mejores inventos modernos, adems de ser,

probablemente, el que ms contribuye a la

ecologa. Los paneles solares son mdulos que

usan la energa que proviene de la radiacin solar.

Los paneles solares fotovoltaicos estn

compuestos de celdas que transforman la luz en

electricidad. Dichas celdas aprovechan el efecto

fotovoltaico,

mediante el cual la energa luminosa produce

cargas positivas y negativas en dos

semiconductores prximos de distinto tipo, por lo

que se produce un campo elctrico con la

capacidad de generar corriente.

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Los paneles fotovoltaicos se dividen en: Cristalinas, de la siguiente manera:

Mono cristalinas: compuestas de secciones de un nico cristal de silicio

Poli cristalinas: cuando estn formadas por pequeas partculas

cristalizadas.

Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado. Su efectividad es mayor

cuanto mayor son los cristales, pero tambin su peso, grosor y coste.

El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las

ltimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior.

2. ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA EN ZONAS RURALES.

Anteriormente, este tipo de energa se utilizaba

para el suministro de energa elctrica en lugares

donde no era rentable la instalacin de lneas

elctricas. Con el tiempo su uso se ha ido

diversificando, hasta el punto que actualmente

resulta de gran inters las instalaciones solares

en conexin con la red elctrica.

La energa fotovoltaica tiene diversas aplicaciones, en sectores como las

telecomunicaciones, automocin, nuticos, parqumetros. Tambin podemos

encontrar instalaciones fotovoltaicas en lugares como carreteras, ferrocarriles,

plataformas petrolferas o incluso en puentes, gaseoductos y oleoductos.

En Mxico hay un crecimiento gradual del mercado pero no al ritmo que

est creciendo en otros lugares del mundo.

Existen, y han existido en el pasado, algunos programas

gubernamentales que han permitido instalar sistemas

fotovoltaicos en zonas rurales del Mxico. Varios gobiernos

estatales han establecido programas propios para la instalacin

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de este tipo de sistemas.

Desafortunadamente, estos esfuerzos aislados, o programas como el de

Fideicomiso de Riesgo Compartido-Secretara de Agricultura, Ganadera,

Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacin (FIRCO-SAGARPA) fomentados por

instituciones externas como el Banco Mundial no han originado una poltica

nacional que fomente el uso de los sistemas fotovoltaicos, en particular, y otras

fuentes de energa en general.

2.1 BENEFICIOS DEL USO DE ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA.

La produccin de energa a travs de fuentes renovables

contribuye a desarrollar un planeta limpio y sostenible. La

sociedad cada vez toma ms conciencia de los beneficios

tanto medioambientales como econmicos que supone la

generacin de energa limpia. A continuacin, se enlistan

unas de las mltiples ventajas:

Proviene de una fuente inagotable, el sol

No contamina, no produce emisiones de CO2 u otros gases

No precisa de un suministro exterior, no consume combustible, ni necesita

presencia de otros recursos como el agua o el viento

No produce ruidos

Reduce la dependencia energtica de los pases

La mayor produccin coincide con las horas de mayor consumo

Los sistemas son sencillos y fciles de instalar

Elevada versatilidad, los sistemas pueden instalarse en casi cualquier lugar

y las instalaciones pueden ser de cualquier tamao

Las instalaciones son fcilmente modulables, con lo que se puede

aumentar o reducir la potencia instalada fcilmente segn las necesidades

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Las plantas apenas requieren mantenimiento y tienen un riesgo de avera

muy bajo

Los mdulos gozan de una larga vida

Los sistemas resisten condiciones climticas extremas: granizo, viento, fro.

Es un sistema de aprovechamiento de energa idneo para zonas donde el

tendido elctrico no llega o es dificultoso y costoso su traslado

Fomenta la creacin de empleo local

Atrae inversores

Mejora su imagen al generar energa no contaminante

El coste de los componentes disminuye a medida que avanza la tecnologa

Proporciona ahorros econmicos.

CONCLUSIN.

En conclusin, la energa solar fotovoltaica es de gran utilidad ya que es muy

funcional, dentro de los mbitos mencionados, principalmente en zonas rurales ,

as teniendo en cuenta que es una energa renovable y no contaminante,

ayudando a que el medio ambiente no se dae ms de lo que ya se encuentra.

Los beneficios que atrae en las zonas rurales, son diversos, un ejemplo de

estos, es el uso de paneles solares fotovoltaicos para hacer funcionar el sistema

de riego que se encuentren en viveros, granjas, ranchos, etc. Y de igual manera,

as llegar abastecer con electricidad a viviendas que se encuentran en las zonas

rurales de Mxico. Teniendo en cuenta el bajo costo para desarrollarse en estas

zonas.

De esta manera, es como se pretende abastecer a zonas alejadas, para

que tengan electricidad a cualquier momento y usarla en sus actividades diarias.

Con ayuda de programas o empresas podemos realizar este objetivo, para que as

las comunidades no estn limitadas y as hacer entrar en conciencia a los

pobladores.

10

BIBLIOGRAFA:

Asociacin de Empresas de Energa Renovables. (2010)Qu es la

energa Solar Fotovoltaica?. Recuperado: el 09 de Abril de 2013, de:

http://www.appa.es/09fotovoltaica/09que_es.php.

Snchez, M. (2010). Energa Solar Fotovoltaica. Mxico: LIMUSA

Colegio Oficial de Ingenieros en Telecomunicacin. (2005). Energa Solar

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http://www.coitaoc.org/files/estudios/energia_solar_fotovoltaica_2e5c

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Asociacin Nacional de Energa Solar. (2011). Energa solar. Recuperado

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http://www.anes.org/anes/index.php?option=com_wrapper&Itemid=75

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