Photovoltaic systems as an example of economically justified prosumer operations

Los sistemas fotovoltaicos como ejemplo de operaciones de prosumidor económicamente justificadas

Las instalaciones fotovoltaicas son el ejemplo de las fuentes de energía renovables que utilizan la energía solar. Se presentó el análisis de una aplicación de la instalación fotovoltaica que se había preparado para la empresa real de Lubin, como ejemplo del valor efectivo de la energía que podría obtenerse. También se estimó la distribución de costes y beneficios. La instalación de energía fotovoltaica es una de las vías de adhesión a la energía prosumida que cuenta con el apoyo, entre otros, de las actividades 3.1 y 3.2 del Programa Operativo Regional para la voivodía de Baja Silesia y del Fondo Nacional para la Protección del Medio Ambiente y la Gestión del Agua.

INTRODUCCIÓN

El progreso de la civilización es un factor que impulsa la creciente demanda de energía. Esto crea la necesidad de buscar fuentes de energía alternativas que no dependan de la combustión de combustibles fósiles orgánicos. La energía alternativa puede proceder de fuentes renovables y no renovables. La energía renovable se obtiene de recursos que se reponen de forma natural, como la energía hidroeléctrica, la energía eólica, la biomasa, el biogás, la luz solar y/o el calor geotérmico contenido en el medio ambiente1. La fuente de energía más segura que no plantea problemas sociales es la energía solar. Se puede utilizar de dos maneras: en paneles solares térmicos utilizados principalmente para el agua caliente sanitaria, y en células fotovoltaicas, que generan electricidad. Las células fotovoltaicas parecen ser una solución más rentable.

Este estudio muestra los beneficios potenciales para los usuarios de sistemas fotovoltaicos en el contexto de la energía prosumida, y tiene por objeto analizar la legitimidad de la instalación de células fotovoltaicas.

Células fotovoltaicas

Una célula fotovoltaica (FV) es un dispositivo que convierte la energía de la luz visible e infrarroja en electricidad. La conversión es posible gracias al uso de semiconductores, materiales sólidos en los que los portadores de carga se mueven dentro de una red cristalina. Hay dos tipos de semiconductores: de tipo n (negativo) y de tipo p (positivo); pueden ser, por ejemplo, semiconductores de silicio dopados con arsénico y aluminio, respectivamente. El campo eléctrico en las uniones p-n se forma debido a las cargas eléctricas opuestas: electrones libres en la banda de valencia en el semiconductor de tipo n y huecos de valencia en el semiconductor de tipo p. La energía solar en forma de fotones que llegan a la unión p-n genera pares electrón-hueco en la unión. La separación de estos pares da lugar a un intercambio del exceso de electrones y huecos entre los materiales semiconductores de tipo p y de tipo n. El producto de este proceso son iones cargados. El producto de este proceso son iones cargados, lo que da lugar a un campo eléctrico cuando se cierra el circuito2.