Energía solar fotovoltaica DHTICs

G
Benemérita Universidad Autónoma de
Puebla
Facultad de Ingeniería
Colegio de Ingeniería Industrial
Gerardo Daniel Valencia Rojas
El cuidado del medio ambiente es una
obligación de todos y de acuerdo a los índices
de contaminación de hoy en día es necesaria la
implementación de energías renovables, como
lo es la energía solar fotovoltaica.
“Energía solar fotovoltaica, una
opción de energía renovable.”
Introducción
Tipos de energía
Existen diversos tipos
de energía:
• Energía eléctrica
• Energía lumínica
• Energía mecánica
• Energía térmica
• Energía eólica
• Energía solar
• Energía nuclear
• Energía cinética
• Energía potencial
• Energía química
• Energía hidráulica
• Energía sonora
• Energía radiante
• Energía fotovoltaica
• Energía de reacción
• Energía iónica
• Energía geotérmica
• Energía mareomotriz
• Energía electromagnética
• Energía metabólica
• Energía hidroeléctrica
• Energía magnética
• Energía calorífica
• Energías renovables
Energía que se obtiene a través de
fuentes naturales e inagotables a escala
de la vida humana. Eólica, Geotérmica,
Hidroeléctrica, Mareomotriz, Solar y
Biocombustibles.
• Energías no renovables
Se encuentran en la naturaleza pero en
cantidades mínimas y una vez
consumidas ya no pueden regenerarse.
Combustibles fósiles y los combustibles
nucleares.
Emisiones de CO2
• Debido a la demanda de energía las emisiones de
CO2 en estos últimos años ha ascendido en un
7% se prevé que en los próximos años sea aun
mayor, en el año 2050 se estima un posible
aumento del 70% de la demanda por petróleo y un
130% de emisiones de CO2.
• El estudios describen que es necesario que se
generen cambios en el sector energético
mencionando que para el año 2050 el 46% de
energía proceda de energías renovables lo cual
ayudara a la reducción de un 21% en las
emisiones de CO2.
Datos importantes de la energía
solar fotovoltaica
• No emiten CO2 a la atmosfera, por lo tanto no
contribuyen a la degeneración de la capa de
ozono y evita el calentamiento global
• No genera emisiones que provoquen la formación
de lluvia acida
• Permite el abastecimiento de energía eléctrica en
zonas donde no llega la red eléctrica
• Ayuda al crecimiento de las poblaciones en
desarrollo
• El consumo mundial anual de energía es igual a la
energía que llega del Sol a la Tierra en 50
minutos.
¿Qué es la energía solar
fotovoltaica?
• La energía solar fotovoltaica es el efecto
fotoeléctrico o fotovoltaico, que consiste
en la conversión de la luz en electricidad.
• Se consigue con algunos materiales que
tienen la propiedad de absorber fotones y
emitir electrones. Cuando estos electrones
libres son capturados, el resultado es una
corriente eléctrica que puede ser utilizada
como electricidad.
Funcionamiento
• La luz que emite el Sol está compuesta
por fotones que llegan a las células
fotovoltaicas de la placa, de esta manera
se crea un campo de electricidad entre las
capas logrando un circuito eléctrico.
Tipos de centrales solares
Las centrales solares son las destinadas a
aprovechar la energía solar y a la obtención de
energía:
• Central Termo solar, produce la energía eléctrica
mediante el calentamiento de un fluido en un ciclo
termodinámico lo cual hace mover un alternador
gracias al vapor generado por este ciclo.
• Central Fotovoltaica, la energía eléctrica es
obtenida por los paneles fotovoltaicos que captan
la energía del Sol y se transforma en energía
eléctrica, se emplean células fotovoltaicas de
materiales semiconductores.
Funciones y partes que componen
un panel solar fotovoltaico
• El panel fotovoltaico está constituido por varias
celdas fotovoltaicas que son pequeñas placas
comúnmente elaboradas de silicio cristalino que
tienen la ventaja de convertir la luz del sol en
energía eléctrica, estas celdas están conectadas
en serie, paralelo o serie-paralelo de acuerdo a
los valores de tensión e intensidad deseados.
Aplicaciones
Algunas aplicaciones de la energía fotovoltaica
• Telecomunicaciones
• Uso domestico
• Uso industrial
• Iluminado exterior
• Auto consumo y balance neto
Implementación de energía solar en
diversos países
• Los principales países en desarrollo y crecimiento
en esta energía son Estados Unidos, Japón,
Alemania, Italia y China. En la siguiente tabla se
muestra la potencia fotovoltaica mundial en el año
2013, en megavatios.
México en uso de energías
renovables
• Desafortunadamente en México las energías
renovables sufren barreras de tipo económico
financieras, tecnológicas y de capacidad institucional,
todo esto perjudica al aprovechamiento de estas
fuentes de energía.
• México se encuentra en un rezago en el desarrollo de
estas energías, comparando con la tasa mundial e
incluso comparando con otros países de América
Latina y es que es importante destacar que pese a
sus grandes dimensiones geográficas, la abundancia
de recursos y las condiciones climáticas favorables en
nuestro país no ha despertado ese interés ni apoyo
por parte del gobierno.
Ventajas y desventajas
Ventajas
• No contaminan
• No consume combustibles
• No genera residuos
• Es inagotable
• Instalación simple
• Los paneles solares tienen
una larga vida
• Resistente a las condiciones
climatológicas
Desventajas
• Al inicio de la instalación los
costos son altos y el
rendimiento de la
transformación es bajo
• En ocasiones la irradiación
solar no es uniforme por lo
cual limita la posibilidad de
aprovechamiento
• Para plantas de
aprovisionamiento se
requiere de una gran
extensión de terreno
• Se necesita la
transformación energética
para su almacenamiento
Conclusión
• Es de suma importancia destacar que el gobierno de un
país influye mucho en esta toma de decisiones, ya que el
gobierno debe elaborar una estrategia de desarrollo
energético en beneficio de la sociedad y medio ambiente.
• La energía solar fotovoltaica es una buena opción de
obtención de energía eléctrica ya que sus ventajas son
mayores a sus desventajas y lo más importante es
inagotable y limpia; no obstante es necesario destacar
que el ahorro de energía en todo momento es de gran
ayuda, la mayoría de nuestras tecnologías funcionan con
energía eléctrica pero un uso responsable en estas
tecnologías puede ser de gran ayuda al cuidado de
nuestro planeta.
Referencias
• http://www.igs.org.mx/sites/default/files/ENERGIASRENOVABLES_22MAY
O_WEB.pdf
• http://dspace.unia.es/bitstream/handle/10334/503/0115_Sanchez%20.pdf?s
equence=1
• http://www.coitaoc.org/files/estudios/energia_solar_fotovoltaica_2e5c69a6.p
df
• http://www.cubadebate.cu/noticias/2015/03/09/avion-propulsado-por-
energia-solar-inicia-su-vuelo-alrededor-del-mundo-video/#.VP56Ji7QP7A
• http://dspace.unia.es/bitstream/handle/10334/503/0115_Sanchez%20.pdf?s
equence=
• http://energiaverde.pe/wpcontent/uploads/2010/06/Manual_ES_Fotovoltaica
.pdf
• http://www.bibliotecas.buap.mx/portal/index.php?bquery=energia%20solar&
ebscohostwindow=1&ebscohostsearchsrc=db&ebscohostsearchmode=%2B
AND%2B&sprofeti=B%C3%BAsqueda+unificada&option=com_wrapper&vie
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  • 1. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ingeniería Colegio de Ingeniería Industrial Gerardo Daniel Valencia Rojas
  • 2. El cuidado del medio ambiente es una obligación de todos y de acuerdo a los índices de contaminación de hoy en día es necesaria la implementación de energías renovables, como lo es la energía solar fotovoltaica. “Energía solar fotovoltaica, una opción de energía renovable.” Introducción
  • 3. Tipos de energía Existen diversos tipos de energía: • Energía eléctrica • Energía lumínica • Energía mecánica • Energía térmica • Energía eólica • Energía solar • Energía nuclear • Energía cinética • Energía potencial • Energía química • Energía hidráulica • Energía sonora • Energía radiante • Energía fotovoltaica • Energía de reacción • Energía iónica • Energía geotérmica • Energía mareomotriz • Energía electromagnética • Energía metabólica • Energía hidroeléctrica • Energía magnética • Energía calorífica
  • 4. • Energías renovables Energía que se obtiene a través de fuentes naturales e inagotables a escala de la vida humana. Eólica, Geotérmica, Hidroeléctrica, Mareomotriz, Solar y Biocombustibles. • Energías no renovables Se encuentran en la naturaleza pero en cantidades mínimas y una vez consumidas ya no pueden regenerarse. Combustibles fósiles y los combustibles nucleares.
  • 5. Emisiones de CO2 • Debido a la demanda de energía las emisiones de CO2 en estos últimos años ha ascendido en un 7% se prevé que en los próximos años sea aun mayor, en el año 2050 se estima un posible aumento del 70% de la demanda por petróleo y un 130% de emisiones de CO2. • El estudios describen que es necesario que se generen cambios en el sector energético mencionando que para el año 2050 el 46% de energía proceda de energías renovables lo cual ayudara a la reducción de un 21% en las emisiones de CO2.
  • 6. Datos importantes de la energía solar fotovoltaica • No emiten CO2 a la atmosfera, por lo tanto no contribuyen a la degeneración de la capa de ozono y evita el calentamiento global • No genera emisiones que provoquen la formación de lluvia acida • Permite el abastecimiento de energía eléctrica en zonas donde no llega la red eléctrica • Ayuda al crecimiento de las poblaciones en desarrollo • El consumo mundial anual de energía es igual a la energía que llega del Sol a la Tierra en 50 minutos.
  • 7. ¿Qué es la energía solar fotovoltaica? • La energía solar fotovoltaica es el efecto fotoeléctrico o fotovoltaico, que consiste en la conversión de la luz en electricidad. • Se consigue con algunos materiales que tienen la propiedad de absorber fotones y emitir electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.
  • 8. Funcionamiento • La luz que emite el Sol está compuesta por fotones que llegan a las células fotovoltaicas de la placa, de esta manera se crea un campo de electricidad entre las capas logrando un circuito eléctrico.
  • 9. Tipos de centrales solares Las centrales solares son las destinadas a aprovechar la energía solar y a la obtención de energía: • Central Termo solar, produce la energía eléctrica mediante el calentamiento de un fluido en un ciclo termodinámico lo cual hace mover un alternador gracias al vapor generado por este ciclo. • Central Fotovoltaica, la energía eléctrica es obtenida por los paneles fotovoltaicos que captan la energía del Sol y se transforma en energía eléctrica, se emplean células fotovoltaicas de materiales semiconductores.
  • 10. Funciones y partes que componen un panel solar fotovoltaico • El panel fotovoltaico está constituido por varias celdas fotovoltaicas que son pequeñas placas comúnmente elaboradas de silicio cristalino que tienen la ventaja de convertir la luz del sol en energía eléctrica, estas celdas están conectadas en serie, paralelo o serie-paralelo de acuerdo a los valores de tensión e intensidad deseados.
  • 11. Aplicaciones Algunas aplicaciones de la energía fotovoltaica • Telecomunicaciones • Uso domestico • Uso industrial • Iluminado exterior • Auto consumo y balance neto
  • 12. Implementación de energía solar en diversos países • Los principales países en desarrollo y crecimiento en esta energía son Estados Unidos, Japón, Alemania, Italia y China. En la siguiente tabla se muestra la potencia fotovoltaica mundial en el año 2013, en megavatios.
  • 13. México en uso de energías renovables • Desafortunadamente en México las energías renovables sufren barreras de tipo económico financieras, tecnológicas y de capacidad institucional, todo esto perjudica al aprovechamiento de estas fuentes de energía. • México se encuentra en un rezago en el desarrollo de estas energías, comparando con la tasa mundial e incluso comparando con otros países de América Latina y es que es importante destacar que pese a sus grandes dimensiones geográficas, la abundancia de recursos y las condiciones climáticas favorables en nuestro país no ha despertado ese interés ni apoyo por parte del gobierno.
  • 14. Ventajas y desventajas Ventajas • No contaminan • No consume combustibles • No genera residuos • Es inagotable • Instalación simple • Los paneles solares tienen una larga vida • Resistente a las condiciones climatológicas Desventajas • Al inicio de la instalación los costos son altos y el rendimiento de la transformación es bajo • En ocasiones la irradiación solar no es uniforme por lo cual limita la posibilidad de aprovechamiento • Para plantas de aprovisionamiento se requiere de una gran extensión de terreno • Se necesita la transformación energética para su almacenamiento
  • 15. Conclusión • Es de suma importancia destacar que el gobierno de un país influye mucho en esta toma de decisiones, ya que el gobierno debe elaborar una estrategia de desarrollo energético en beneficio de la sociedad y medio ambiente. • La energía solar fotovoltaica es una buena opción de obtención de energía eléctrica ya que sus ventajas son mayores a sus desventajas y lo más importante es inagotable y limpia; no obstante es necesario destacar que el ahorro de energía en todo momento es de gran ayuda, la mayoría de nuestras tecnologías funcionan con energía eléctrica pero un uso responsable en estas tecnologías puede ser de gran ayuda al cuidado de nuestro planeta.
  • 16. Referencias • http://www.igs.org.mx/sites/default/files/ENERGIASRENOVABLES_22MAY O_WEB.pdf • http://dspace.unia.es/bitstream/handle/10334/503/0115_Sanchez%20.pdf?s equence=1 • http://www.coitaoc.org/files/estudios/energia_solar_fotovoltaica_2e5c69a6.p df • http://www.cubadebate.cu/noticias/2015/03/09/avion-propulsado-por- energia-solar-inicia-su-vuelo-alrededor-del-mundo-video/#.VP56Ji7QP7A • http://dspace.unia.es/bitstream/handle/10334/503/0115_Sanchez%20.pdf?s equence= • http://energiaverde.pe/wpcontent/uploads/2010/06/Manual_ES_Fotovoltaica .pdf • http://www.bibliotecas.buap.mx/portal/index.php?bquery=energia%20solar& ebscohostwindow=1&ebscohostsearchsrc=db&ebscohostsearchmode=%2B AND%2B&sprofeti=B%C3%BAsqueda+unificada&option=com_wrapper&vie w=wrapper&Itemid=98