Definicion de los antecedentes
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Este documento presenta un resumen de los antecedentes de los sistemas generadores de energía solar fotovoltaica. Comienza describiendo los primeros descubrimientos e inventos clave en esta área a mediados del siglo XIX. Luego discute el desarrollo e implementación temprana de estos sistemas en satélites y plantas de energía a gran escala en las décadas de 1970 y 1980. Finalmente, analiza el estado actual y potencial futuro de estos sistemas, especialmente para electrificar comunidades rurales de manera rentable.
![ESCUELA SUPERIORI POLITECNICA DE CHIMBORAZO
CARRERA: ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
TELECOMUNICACIONES Y REDES
MATERIA: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
1.7 ANTECEDENTES
Los sistemas generadores de energía solar fotovoltaica se originan con el descubrimiento del
efecto fotoeléctrico. A mediados del siglo XIX (1839) el físico francés Becquerel descubrió el efecto
fotoeléctrico (FV) [1]. Este hallazgo determinó un gran paso para el desarrollo de los sistemas
generadores de energía solar fotovoltaica. La primera célula fotovoltaica data de 1883; fue
desarrollada por Charles Fritts, que recubrió una muestra de selenio semiconductor con oro [2]. Esta
célula fotovoltaica fue la base del sistema generador de energía solar fotovoltaica. Posteriormente se
desarrollaron los primeros dispositivos con células fotovoltaicas que generaban energía suministrada
a pequeñosdispositivos(relojes, calculadoras,etc.). De esta manera empezabael augeporlos sistemas
de generación de energía solar fotovoltaica como proveedoras de electricidad.
Luego de los descubrimientos mencionados anteriormente aparece el primer sistema
generador de energía solar fotovoltaica. El Vanguard 1 fue el primer satélite que utilizó un módulo
fotovoltaico para alimentar un transmisor que consumía solamente 5 miliwatts [3]. Más tarde, a
mediadosde la décadadelos setenta, las aplicaciones prácticas delos sistemas generadoresdeenergía
solar fotovoltaica comenzaron a incrementarse rápidamente. Las primeras plantas fotovoltaicas de
gran tamaño (i.e. mayores a 1 MW) comenzaron a instalarse a inicios de los ochentas, como la de Saijo
en Japón, instalada en 1981 y cuya potencia es de 1.2 MW [3]. A inicios del S. XXI los sistemas
generadores de energía solar fotovoltaica se convierten en una fuente de energía práctica y fiable para
muchos países. A finales de 2007 había una potencia instalada de más de 950MWp en este tipo de
instalaciones, localizándose más de 390 plantas en Alemania, 225 en Estados Unidos y 120 en España
[3]. Actualmente Alemania, Estados Unidos y España son los países mayores productores y
consumidores de energía solar fotovoltaica a nivel mundial.
En la actualidad, los sistemas de generación solar fotovoltaica se presentan como la opción con
más futuro para liderar la revolución energética a nivel mundial. En el mundo actual se ha originado
una gigantesca ola de tendencias que pretenden aplicar métodos alternativos de generación
energética, como es el caso de la energía proveniente del sol [4]. Hoy en día, muchos países están
apostando por los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica debido a sus características,
tales como eficiencia, inagotabilidad, facilidad de instalación, etc. Países más cercanos al Ecuador
apuestan por la energía solar, debido a que la radiación del sol en esos países es mucho mayor. El
estado de California (EEUU), España, Italia, Grecia, países del Norte de África, Emiratos Árabes Unidos,
entre otros, se adentran en proyectos solares fotovoltaicos[5].](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
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- 1. ESCUELA SUPERIORI POLITECNICA DE CHIMBORAZO CARRERA: ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA TELECOMUNICACIONES Y REDES MATERIA: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN FECHA: Miércoles 2 de Junio/2015 CALIFICACIÓN: INTEGRANTES: 926 – 927 – 931 – 932 TALLER No: I. DEFINICION DE LOS ANTECEDENTESO ESTADO DEL ARTE 1.1 DOCTRINA FILOSÓFICA Racionalismo 1.2 LÍNEA Ciencias de la Investigación e Innovación 1.2.1 SUB-LÍNEA Energías Alternativas 1.3 ÁREA Electrónica 1.4 PROBLEMA 1.5 SOLUCIÓN 1.6 TEMA DE INVESTIGACIÓN Implementación de un sistema generador de energía mediante paneles fotovoltaicos en la determinación del voltaje óptimo para la iluminación en comunidades rurales.
- 2. ESCUELA SUPERIORI POLITECNICA DE CHIMBORAZO CARRERA: ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA TELECOMUNICACIONES Y REDES MATERIA: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 1.7 ANTECEDENTES Los sistemas generadores de energía solar fotovoltaica se originan con el descubrimiento del efecto fotoeléctrico. A mediados del siglo XIX (1839) el físico francés Becquerel descubrió el efecto fotoeléctrico (FV) [1]. Este hallazgo determinó un gran paso para el desarrollo de los sistemas generadores de energía solar fotovoltaica. La primera célula fotovoltaica data de 1883; fue desarrollada por Charles Fritts, que recubrió una muestra de selenio semiconductor con oro [2]. Esta célula fotovoltaica fue la base del sistema generador de energía solar fotovoltaica. Posteriormente se desarrollaron los primeros dispositivos con células fotovoltaicas que generaban energía suministrada a pequeñosdispositivos(relojes, calculadoras,etc.). De esta manera empezabael augeporlos sistemas de generación de energía solar fotovoltaica como proveedoras de electricidad. Luego de los descubrimientos mencionados anteriormente aparece el primer sistema generador de energía solar fotovoltaica. El Vanguard 1 fue el primer satélite que utilizó un módulo fotovoltaico para alimentar un transmisor que consumía solamente 5 miliwatts [3]. Más tarde, a mediadosde la décadadelos setenta, las aplicaciones prácticas delos sistemas generadoresdeenergía solar fotovoltaica comenzaron a incrementarse rápidamente. Las primeras plantas fotovoltaicas de gran tamaño (i.e. mayores a 1 MW) comenzaron a instalarse a inicios de los ochentas, como la de Saijo en Japón, instalada en 1981 y cuya potencia es de 1.2 MW [3]. A inicios del S. XXI los sistemas generadores de energía solar fotovoltaica se convierten en una fuente de energía práctica y fiable para muchos países. A finales de 2007 había una potencia instalada de más de 950MWp en este tipo de instalaciones, localizándose más de 390 plantas en Alemania, 225 en Estados Unidos y 120 en España [3]. Actualmente Alemania, Estados Unidos y España son los países mayores productores y consumidores de energía solar fotovoltaica a nivel mundial. En la actualidad, los sistemas de generación solar fotovoltaica se presentan como la opción con más futuro para liderar la revolución energética a nivel mundial. En el mundo actual se ha originado una gigantesca ola de tendencias que pretenden aplicar métodos alternativos de generación energética, como es el caso de la energía proveniente del sol [4]. Hoy en día, muchos países están apostando por los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica debido a sus características, tales como eficiencia, inagotabilidad, facilidad de instalación, etc. Países más cercanos al Ecuador apuestan por la energía solar, debido a que la radiación del sol en esos países es mucho mayor. El estado de California (EEUU), España, Italia, Grecia, países del Norte de África, Emiratos Árabes Unidos, entre otros, se adentran en proyectos solares fotovoltaicos[5].
- 3. ESCUELA SUPERIORI POLITECNICA DE CHIMBORAZO CARRERA: ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA TELECOMUNICACIONES Y REDES MATERIA: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN En la actualidad existe gran cantidad de familias que viven sin electricidad, mayoritariamente en las comunidades rurales de los países en vías de desarrollo. En áreas remotas y escasamente pobladas la tecnología fotovoltaica puede ofrecer una alternativa rentable a la extensión de las redes eléctricas [6]. Es decir, que los sistemas generadores de energía solar fotovoltaica traen consigo beneficios socioeconómicos y medioambientales. El potencial de los sistemas de energía solar fotovoltaica (FV) se ha demostrado en los proyectos de electrificación rural realizados en todo el mundo, en especial el de los sistemas solares domésticos [7]. Es decir, que los sistemas generadores de energíasolarfotovoltaica traenconsigo beneficios socioeconómicosymedioambientales paraestas comunidades rurales, tales como el fomento de actividades productivas (Agricultura, ganadería, etc.) y la reducción de emisiones de CO2 al medio. Hoy en día, debido al gran auge de la población mundial, la gran demanda energética mundial y el agotamiento de los recursos no renovables, muchos países del primer mundo se inclinan porel uso defuentes de energía limpia, siendo la más utilizada la energía obtenida por el sol conocida como energía fotovoltaica [8]. 1.15.- BIBLIOGRAFÍA [1] H. L. Gasquet, Conversión de la luz solar en Energía Eléctrica: Manual Teórico y Práctico sobre los sistemas Fotovoltaicos: Gasquet, 1997. [2] M. M. Vallina, Instalaciones solares fotovoltaicas: Editorial Paraninfo, 2010. [3] J. A. Díaz, "Tecnología Fotovoltaica," Boletín IEE, pp. 58-63, 2008. [4] R. A. P. Rosas and E. J. A. Rodríguez, "Sistema de suministro energético encercas eléctricas para ganadería utilizando paneles solares," 2009. [5] I. B. Salbidegoitia, "Solar Energy," DYNA, vol. Vol. 83, pp. 561 - 566, December 2008 2008. [6] J. C. Císcar, "Tecnología fotovoltaica y electrificación rural en los países en vías de desarrollo: la dimensión socioeconómica," ed: Sevilla: The IPTS report. JRC, 1997. [7] B. Van Campen, D. Guidi, and G. Best, Energía solar fotovoltaica para la agricultura y el desarrollo rural sostenibles: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2000. [8] D. A. M. Muñoz and M. J.R. Morán, "Diseñoydimensionamientode lainstalaciónde sistemasfotovoltaicos para sectores urbanos de Guayaquil y comunidades aisladas," 2014.