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El Espejismo Renovable De España

El hecho de haber comenzado más tarde en Latinoamérica que en otras regiones el desarrollo de proyectos renovables a gran escala, le brinda la posibilidad de adoptar políticas que han obtenido buenos resultados en otras regiones.

Contrariamente a lo que algunos puedan pensar el caso de España es, en muchos aspectos, un ejemplo de lo que no debería hacerse.

El país solo cuenta con recursos energéticos autóctonos renovables y una irrelevante reserva de carbón.

España fue líder mundial en el sector renovables y se creó en el país un importante tejido industrial, profesional y de servicios.

Lamentablemente, ese desarrollo no fue genuino ni fruto de una planificación energética sino el resultado de una costumbre muy arraigada en la idiosincrasia española: “el pelotazo”.

Producido el desmadre, el sentido común indicaba aplicar gradualismo y planificar a largo plazo para por lo menos preservar todo ese know how adquirido.

El gobierno hizo todo lo contrario.

Se cargó la seguridad jurídica modificando la regulación del sector y colocó a España en el podio de los países con más denuncias ante el CIADI.

Decretó una moratoria renovable, que ya lleva 7 años, provocando la desaparición de pequeñas y medianas empresas.

Solamente sobrevivieron las grandes empresas con capacidad para desarrollar actividad fuera de sus fronteras.

En los últimos 5 años no se ha instalado 1 solo MW renovable.

En 2016 el gobierno se ha dado cuenta de que muy probablemente no llegue a cumplir con los compromisos europeos asumidos respecto de participación de renovables en su matriz energética.

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La reacción ha sido presentar un borrador de subasta (hecho público el pasado 28 de diciembre, día de los Santos Inocentes) que demuestra, una vez más, la inexistencia de planificación en materia energética.

En el proyecto de subasta:

* Se propone un modelo Marginalista en el que el precio adjudicado más caro ofertado, fija el de las adjudicaciones anteriores.

Esto propicia la aparición de los listos de turno que presentarán pujas temerarias para ser adjudicados y cobrar el precio más caro ofertado.

Este criterio va a contramano del PAB (pay as bid), adoptado en todas las subastas internacionales que han obtenido buenos resultados.

* Se propone un Precio Variable Indeterminado, fenómeno paranormal matemático que refleja el intervencionismo del Estado en la actividad privada y el total desconocimiento del funcionamiento de las tecnologías renovables por parte de quienes han elaborado el borrador y la normativa sancionada en 2014 que le da sustento.

Este criterio también va a contramano del Precio de Costo Fijo por kWh ofertado, adoptado en todas las subastas internacionales que han obtenido buenos resultados.

* Se adopta un criterio Tecnológicamente Neutral en lugar de subastar cupos para cada tecnología renovable.

Esto es muy peligroso porque deja fuera a tecnologías más jóvenes que ahora son menos rentables que otras, pero que podrían ser más rentables en el futuro; como es el caso de la termosolar en la que España es líder mundial.

También va a contramano del criterio de Tecnológicamente Específica, adoptado en todas las subastas internacionales que han obtenido buenos resultados con el fin de propiciar la diversificación de la matriz energética renovable y el desarrollo de varias tecnologías.

* No hay discriminación por tamaños. No se reserva una parte de la cantidad subastada para plantas menores de 10 MW.

* No se exige Precalificación y no es necesario que existan proyectos reales.

Es una propuesta absurda y sin lógica que convierte a las renovables en un producto financiero y no en una herramienta de política energética que promueva el empleo y el desarrollo tecnológico e industrial.

Favorece a los macro proyectos y profundiza la concentración del sector energético.

A nivel internacional se está produciendo en las subastas una concentración por precios bajos, con la consecuente creación de una posición dominante en pocos actores, que a largo plazo diluirá las ventajas de los precios bajos de corto plazo.

Seguramente la subasta salga adelante prácticamente sin cambios y se adjudiquen los 3000 MW porque después de 7 años sin negocios hay real desesperación en el sector.

Sin embargo, que la subasta sea un éxito no significa que todos los proyectos vayan a concretarse ni es garantía de que se cumplan los objetivos asumidos.

El cóctel explosivo de Precio Variable Indeterminado, inseguridad jurídica, enorme inversión inicial, elevado apalancamiento financiero y rentabilidades incluso por debajo del 4% es muy peligroso.

Si explota, quién pagará los platos rotos de este acto irresponsable ? Conocemos la respuesta. La ciudadanía española ya tuvo que “rescatar” a la banca e “indemnizar” a las energéticas.

La opción de ir por fuera de subastas no es viable porque en España no existe legislación que incentive ni permita conectividad para fijar PPAs entre privados, sino “Impuesto al Sol”.

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La paridad de red de las energías renovables ya es una realidad en los países desarrollados y en algunos en vías de desarrollo.

Si se hubieran retirado las ayudas y subvenciones que reciben los combustibles fósiles se habría dado mucho antes.

Si consideramos a las subastas como la única herramienta para incrementar la participación de las renovables estaremos manteniendo un paradigma de matriz energética obsoleto y cometiendo un gravísimo error.

La matriz energética del futuro se basa en 3 pilares:

1) Eficiencia energética

2) Energías renovables

3) Generación distribuida

La senda de la revolución energética y el empoderamiento ciudadano pasa por el desarrollo de la figura del prosumidor y del cooperativismo energético.

La vía de la concentración y de la centralización implica solo cambiar fósiles por renovables para mantener el «statu quo» en beneficio de los de siempre, que seguirán actuando como organismo de recaudación en connivencia con el poder político de turno.

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Guatemala Solar

En 2003, Guatemala aprobó la Ley de Incentivos para la Generación a partir de Energías Renovables.

En 2005 se establecieron incentivos fiscales por 10 años, con exención de pago de impuestos de importación para equipos, componentes y accesorios relacionados con proyectos de generación de energía eléctrica de fuentes renovables.

En 2010 se lanzó el Plan de Expansión Indicativo del Sistema de Generación PEG-1 como parte de la transformación de la matriz energética, con el objetivo de que para 2022 al menos el 60% de la energía se produzca a través de los recursos renovables.

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Guatemala lleva a cabo subastas para adjudicar contratos de producción eléctrica y energía, en los cuales las energías renovables pueden tener una cuota específica o competir con otras tecnologías.

Desde 2012, la CNEE ha celebrado licitaciones para contratar potencia.

Las empresas de distribución son los tomadores.

La primera licitación adjudicó un total de 393 MW a plantas de pequeña energía hidroeléctrica (221 MW), eólica (101 MW), solar (55 MW) y biomasa (16 MW) con contratos de compra de energía a 15 años.

La segunda licitación, en 2014, tenía como objetivo la contratación de 250 MW. La subasta contrató 322 MW y las energías renovables (solar, biomasa y pequeña hidroeléctrica) se adjudicaron 116 MW.

Las subastas han sido el principal impulsor de la inversión en energías renovables en el país.

Con un total de U$D 702 millones 2014 fue un año récord de inversión en energía limpia (plantas de biomasa, solar, hidroeléctrica y eólica).

En 2015, los primeros proyectos subastados comenzaron a conectarse a la red.

Se conectaron 2 plantas fotovoltaicas de gran escala (30 MW y 50 MW).

Las inversiones disminuyeron marcadamente en 2015, cuando sólo el sector solar recibió un total de U$D 66 millones.

Guatemala es el segundo mercado energético centroamericano, con una capacidad de generación total de 3,7 GW.

En 2015 generó 10,3 TWh de electricidad; de los cuales el 46% provenía de generación basada en combustibles fósiles, el 26% de hidroeléctrica y el 28% de energías renovables.

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La generación distribuida de balance neto está permitida en el país.

Al 31 de diciembre de 2015, se conectaron a la red 1.274 prosumidores con una potencia instalada total de 7,4 MW.

El mercado de energía en Guatemala tiene actores estatales y privados que actúan en los segmentos de generación, transmisión, comercio y distribución de energía.

El Ministerio de Energía y Minas supervisa la planificación del sector eléctrico, mientras que la Comisión Nacional de Electricidad (CNEE) se encarga de la regulación. El Operador del Mercado Mayorista organiza el despacho del sistema basado en el costo marginal de generación.

Guatemala está conectada por medio del Sistema de Integración Eléctrica Centroamericana (SIEPAC) a Honduras y El Salvador y el norte de Guatemala también está conectado al sistema de transmisión de México.

La capacidad instalada de energías renovables de Guatemala aumentó 38%, alcanzando 1 GW en diciembre de 2015.

Los precios medios de la electricidad minorista del país cayeron un 21%, de U$D 228 / MWh en 2014 a U$D 181 / MWh en 2015.

En 2017 Guatemala está preparando una licitación de 420 MW por un período de 15 años.

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Colector Solar Térmico

El colector o captador es el encargado de captar la radiación solar y convertir su energía en energía calorífica.

Un cuerpo expuesto al sol recibe un flujo energético Er y se calienta.

Simultáneamente, se producen pérdidas térmicas por radiación, convección y conducción, que crecen a medida que aumenta la temperatura del cuerpo.

Llega un momento en que las pérdidas térmicas Ep, igualan a las ganancias debidas al flujo energético incidente, alcanzándose la denominada temperatura de equilibrio:

Er = Ep

La temperatura de equilibrio de los colectores suele estar entre los 100º y los 150º C en condiciones normales de utilización y para valores de irradiación del orden de 1.000 W/m2.

Si se logra extraer continuamente una parte del calor producido Ee para aprovecharlo como energía utilizable, cambian las condiciones de equilibrio:

Er = Ep + Ee

Ep es ahora menor porque una parte de la energía recibida Er es aprovechada Ee.

El cuerpo se ha convertido en un colector de energía solar térmica.

Si deseamos aumentar Ee tenemos dos opciones: reducir las pérdidas térmicas Ep o aumentar el flujo energético Er.

La primera opción implica mejorar el diseño y construcción del colector a fin de reducir pérdidas.

Para la segunda opción se recurre a la técnica de concentración, que mediante algún sistema óptico concentra el flujo solar sobre una superficie más pequeña para que al disminuir el área, la intensidad aumente.

En un colector solar la energía es extraída a través de un fluido llamado caloportador.

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Cuanto mayor sea la diferencia entre la temperatura de utilización y la temperatura ambiente, mayores serán las pérdidas térmicas y por ende menor la cantidad de energía que el fluido caloportador será capaz de extraer.

Hay que hacer trabajar a los colectores a la temperatura más baja posible, siempre que dicha temperatura sea suficiente para la utilización específica en cada caso.

Esto es así, porque el rendimiento del colector disminuye a medida que la temperatura de utilización aumenta.

La mejora del aislamiento permite reducir las pérdidas térmicas.

Las pérdidas por reflexión se deben a la cubierta transparente que suele existir en casi todos los colectores.

Será necesario orientar los colectores adecuadamente para que reciban durante el período de utilización la mayor cantidad posible de radiación.

La pregunta: cuál es el mejor colector ?

A priori no tiene respuesta.

Dependerá de la localización de la instalación y de la demanda energética que se pretenda satisfacer.

Existen muchos tipos de colectores, pero hay dos grandes grupos: colectores sin concentración y colectores con concentración.

Colectores solares térmicos según su temperatura de trabajo:

1) De baja temperatura

1.1) Plano: protegido y no protegido

1.2) Tubos vacío: flujo directo, tubo calor (heat pipe) y concentrador solar (CPC)

2) De alta temperatura

2.1) Cilindro-parabólicos

2.2) Sistema de receptor central

2.3) Discos parabólicos

2.4) Chimenea solar

3) Otros colectores

3.1) De caucho

3.2) Esféricos

3.3) Cónicos

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En las próximas entregas analizaremos detalladamente cada tipo de colector.

Este contenido fue extraído del Manual Técnico Comercial de Energía Solar Térmica y forma parte del e-learning Solar.

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Solar Fotovoltaica El Salvador

Hasta hace poco en el Salvador solo existían sistemas fotovoltaicos aislados y un número limitado de sistemas conectados a la red para autoconsumo; la mayoría de ellos en edificios gubernamentales, escuelas y universidades.

A finales de 2015 el sistema fotovoltaico más grande en funcionamiento era de 99 kW.

En el mes de octubre de ese año se inauguró la planta de generación fotovoltaica AES Moncagua, con una inversión de U$D 4 millones y 2,5 MW de potencia.

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Esta planta solar en San Miguel está conectada directamente a la red de distribución de la Empresa Eléctrica de Oriente (EEO) para posterior suministro.

Actualmente se encuentra en construcción la que será la planta de generación de energía solar más grande del país, cuya capacidad instalada será de 100 MW.

Estará ubicada en Rosario de La Paz, departamento de La Paz, en un terreno de 150 manzanas, a pocos kilómetros del Aeropuerto Internacional Monseñor Óscar Arnulfo Romero.

El proyecto, que totaliza U$D 151 millones, se financiará con un préstamo del BID de U$D 57,7 millones, un co-préstamo del Fondo Climático Canadiense para el Sector Privado de las Américas de U$D 30 millones y un co-préstamo de una filial de la Agencia Francesa de Desarrollo de U$D 30 millones.

La empresa adjudicataria Providencia Solar S.A. de C.V., sociedad constituida en El Salvador con el único propósito de desarrollar el proyecto, es propiedad de una productora francesa independiente de energía renovable.

A finales de junio de 2016 se instaló el primer panel solar y se inició la construcción.

Las previsiones iniciales estiman que estará inyectando energía en abril de 2017 después de 11 meses de construcción y un mes adicional para realizar las pruebas.

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A este proyecto se sumarán los de Solar Reserve y Proyecto La Trinidad (también de la licitación 2014) que sumarían otros 28 MW.

Durante enero 2017 se adjudicaron otros 169.9 MW renovables, de los cuales 50 MW serán de generación eólica y 119.9 MW de fotovoltaica.

Se verificaron 29 propuestas (4 de generación eólica y el resto fotovoltaica).

Las ofertas respondían a una licitación que lanzó el país para 170 MW de energía renovable (inicialmente 100 MW de origen solar y 70 MW de eólica).

Las bases de la licitación dejan un plazo de construcción de 3 años para los proyectos eólicos y de 2 años para los solares.

Mañana 25 de enero será la fecha de notificación oficial y los contratos se firmarán entre el 31 de enero y el 27 de marzo próximo.

Fueron 4 las propuestas solares ganadoras para esta licitación.

Una empresa que combina capital francés y salvadoreño se adjudicó 50 MW a un precio unitario de U$D 49,55 / MWh y otros 50 MW a U$D 49,56 / MWh. La planta solar, con una inversión estimada de U$D 150 millones, estará localizada en Ozatlán, Usulután.

Además, se adjudicaron 10 MW de generación solar a una oferta a U$D 67,24 / MWh y 9.9 MW a otra oferta a U$D 54,98 / MWh.

La adjudicación a proyectos solares superó los 100 MW previstos porque las ofertas para suministrar energía eólica no alcanzaron la capacidad instalada requerida inicialmente.

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Herramientas Solares Gratuitas (II)

En Internet podemos encontrar herramientas de libre uso para el dimensionado de instalaciones solares básicas o de baja complejidad y para la estimación de determinados componentes o accesorios.

El equipo de investigación de Sopelia ha realizado una búsqueda y testeo exhaustivos a partir del cual se ha creado una nueva sección en la web corporativa, denominada Herramientas Solares Gratuitas.

Las herramientas seleccionadas fueron clasificadas en 4 categorías.

Hoy analizaremos la segunda de ellas: Cálculo de Consumos.

En la primera categoría ya analizamos herramientas para obtener datos acerca del recurso solar y de las demás variables a considerar en la estimación de la potencia que proporcionará la instalación solar en nuestra localización.

Ahora vamos a analizar herramientas para calcular la “carga”, es decir, la demanda energética a satisfacer.

El orden de las herramientas no es aleatorio. Hemos dado prioridad a las más intuitivas, las más universales y las que se pueden utilizar online sin necesidad de descarga.

Para esta segunda categoría nuestra selección es la siguiente:

1) Cálculo de calefacción para vivienda

Herramienta de cálculo aproximado desarrollada por el Ministerio de Industria, Energía y Minería de Uruguay.

Considera la variables superficie, tecnología calefacción, materiales, aberturas, aislamiento y cubierta o tejado.

El dato que nos interesa para dimensionar el sistema solar térmico es el de kcal / mes.

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2) Calculadora avanzada de consumo energético

Herramienta para realizar cálculos detallados del consumo energético de la vivienda.

Incluye una tabla general (todos los dispositivos), una tabla por grupos (familias de dispositivos) y una tabla configurable (a medida).

Esta última es una versión en la que se pueden modificar los datos de la tabla y conocer con más exactitud nuestro caso particular.

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3) Cálculo demanda ACS, calefacción y climatización piscina

Hoja de cálculo para la estimación de la demanda de ACS, calefacción y piscina.

Solo se despliegan localizaciones de España, pero se puede utilizar como plantilla y adaptarla a cualquier localización introduciendo manualmente recurso solar y otros datos de partida.

Inputs: localización, número de ocupantes y consumo por ocupante, temperatura de utilización, número de colectores.

Outputs: superficie de colectores, inclinación, volumen de acumulación, rendimientos y ahorros, cálculos y gráficas comparativas de demanda y coberturas.

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4) Cálculo de consumo eléctrico

Solo disponible para PC.

No puede visualizarse desde dispositivos móviles (Smartphone / Tablet).

Aplicación desarrollada por el Ministerio de Energía y Minas de Perú para estimar el consumo de energía eléctrica a partir de la potencia (W) de cada dispositivo y el número de horas de utilización.

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5) Calculadora de consumo eléctrico

Calculadora online gratuita de funcionamiento muy sencillo.

Se añaden los diferentes dispositivos eléctricos, su potencia, y su régimen de uso diario.

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Accediendo a la sección Herramientas Solares Gratuitas de la web corporativa de Sopelia usted encontrará los links para disponer de estas herramientas y comenzar a configurar su futura instalación solar.

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2017: El Año En Que Argentina Se Hizo Renovable

El año 2017 en Argentina es el punto de quiebre entre un pasado desastroso y un futuro que puede ser pletórico en materia de energías renovables.

En las rondas 1 y 1.5 del Programa RenovAr se han adjudicado 2.423 MW a proyectos de energías renovables.

Los agoreros de siempre dirán (y en algunos casos con razón) que muchos proyectos no se van a realizar.

Los sorpresivamente bajos precios de adjudicación y el aumento de costos de financiación provocado por el cambio de inquilino en la casa blanca tornan dudosa la rentabilidad de algunos proyectos.

En especial el del 60% que no fue desarrollado por promotores de origen chino. Estos últimos cuentan con el hándicap de una financiación inalcanzable para el resto, pero también lo tendrán difícil lidiando con el elevado “costo argentino”.

Lo cierto es que gran parte de ellos se transformará en realidad y la participación de las renovables en la matriz energética del país comenzará a ser relevante (objetivos Ley 27.191 del 8% en 2017 y del 20% en 2025).

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Por el lado de la generación distribuida el impulso viene dado por la energía solar térmica que en localizaciones sin acceso a la red de gas natural, ya es más rentable que todas las demás fuentes de energía.

Además, quienes estén desarrollando obra nueva en localizaciones con acceso a la red de gas natural y no incorporen energía solar térmica en sus proyectos, estarán cometiendo un grave error.

Las tarifas energéticas continuarán con su irreversible proceso de sinceramiento.

La generación distribuida fotovoltaica lo tiene más difícil porque implica una inversión inicial más importante y un plazo de amortización más largo.

En localizaciones con acceso a la red eléctrica se está desarrollando casi exclusivamente para aplicaciones de iluminación en complemento con tecnología Led.

En localizaciones aisladas de la red para electrificación de viviendas, bombeo de agua, señalización y comunicaciones.

Esta situación va a cambiar a lo largo de este año.

El Decreto 531 establece los mecanismos de compra (contratación particular, autogeneración o cogeneración o participación en un mecanismo de compras conjuntas) para usuarios con demandas de potencia iguales o mayores a 300 kW; que deberán cubrir como mínimo el 8% del consumo total de energía eléctrica a partir de fuentes renovables para el 31 de diciembre de 2017.

Sopelia está asesorando a numerosas empresas que ya han dado el 1er paso: elaborar sobre el papel proyectos de energía solar para evaluar mecanismos de compra versus autogeneración en pos de alcanzar (e incluso superar) el porcentaje exigido.

La energía solar es la renovable con mayor nivel de integración al entorno urbano y estas empresas pueden aprovechar sus tejados y cubiertas para situar sistemas fotovoltaicos o térmicos.

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Todas las empresas que hagan un uso intensivo de energía eléctrica o incluyan el calentamiento de fluidos en su proceso productivo deberían elaborar sobre el papel estos proyectos para tomar las decisiones adecuadas con información real que refleje exactamente su situación particular.

El gobierno podría acelerar todo este proceso de transformación mediante:

* Normativa que obligue a la incorporación de instalaciones de energía solar térmica en toda nueva construcción, al estilo del CTE español

* La implementación de un plan serio (objetivos de capacidad instalada, plazos y mediciones de cumplimiento de esos objetivos, medidas para corregir desvíos) que realmente favorezca el desarrollo de la generación fotovoltaica distribuida en los sectores residencial, comercial, servicios e industrial

* El Impulso de la inversión en infraestructura de interconexión por parte de las empresas de distribución de energía

* La realización de un minucioso estudio para rebajar los aranceles de importación a insumos y equipos renovables que difícilmente puedan fabricarse en el país en el corto y mediano plazo.

Las energías renovables sitúan a Argentina ante otra oportunidad (y van …) de terminar con su triste paradoja:

La de contar con enormes recursos naturales y nunca hacer un uso correcto de ellos en beneficio de todos sus ciudadanos.

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El Poder Del Networking

Todo comenzó hace aproximadamente 1 año, con el ocasional encuentro entre un experto en energía solar y otro en digital marketing.

A lo largo de estos 12 meses:

* Se lanzó el blog que usted está leyendo en estos momentos.

El mismo comprende un trabajo de investigación acerca del sector solar en la región de América Latina.

Tres post de cada uno de los 20 países de la región describirán su matriz energética renovable, su sector solar térmico de aplicaciones domésticas y su sector fotovoltaico.

También se incluyen contenidos acerca de tecnología solar, información de actualidad y de nuevos desarrollos.

* Se montó una web e-learning solar sobre plataforma Moodle 3.1 que le permite recibir íntegramente formación en energía solar desde su PC, Tablet o Smartphone donde quiera que esté.

* Se publicaron 3 ebooks de venta exclusiva en Amazon (Introducción a la Energía Solar) y en Casa del Libro (Manual Técnico-Comercial de Energía Solar Térmica y Manual Técnico-Comercial de Energía Solar Fotovoltaica).

* Se desarrolló Solar Layout, la app solar más intuitiva del mercado para posicionamiento de colectores y módulos solares en el lugar de instalación.

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* Se participó en la gestión y desarrollo de proyectos (no sólo en América Latina).

* Se comercializaron equipos y soluciones llave en mano de solar térmica, fotovoltaica e iluminación solar.

* Hemos sido Media Partner del evento más importante de energía solar a nivel regional, Intersolar South America.

Todo esto fue posible gracias a los cambios y transformaciones que se han producido en los últimos años en los sectores informática, telecomunicaciones y trabajo.

Actualmente profesionales ubicados en distintas localizaciones pueden crear, intercambiar información, interactuar de manera virtual, desarrollar y gestionar proyectos.

Los equipos de trabajo son flexibles. Nacen, se transforman y mutan en función de las oportunidades de negocio.

El combustible para que todo esto funcione ha sido un potente networking de profesionales y empresas del sector energía solar y sectores vinculados que aumenta día a día con el impulso de las redes sociales.

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El que podríamos denominar “elenco estable” de colaboradores es el siguiente:

+ Marcelo Ferrari – CEO

+ Nahuel Rull – Argentina Country Manager

+ Tomás Ruiz – Experto en Energía Solar Térmica

+ Francisco Ramírez – Experto en Energía Solar Fotovoltaica

+ Federico Redin – Experto en instalaciones

+ Dante Fiorini – Experto en Digital Marketing

+ Rafael Chacón Almeda – Experto en E-learning

+ Antonio Vites – Experto en SEO & SEM

+ Sergio Fernandez Alonso – Experto en Programación y Desarrollo de Apps.

Queremos desearles unas muy felices fiestas y un próspero año 2017 en el que esperamos seguir colaborando en vuestros proyectos de energía solar y contar con ustedes para seguir tendiendo la Red Sopelia.

Efecto Fotovoltaico

La conversión directa de energía solar en energía eléctrica utiliza el fenómeno físico denominado efecto fotovoltaico de interacción de la radiación luminosa con los electrones de valencia en medios semiconductores.

En el caso de una célula convencional de silicio cristalino, 4 de los normalmente 14 electrones que posee un átomo de silicio son de valencia y por lo tanto pueden participar en interacciones con otros átomos (tanto de silicio como de otros elementos).

Dos átomos adyacentes de silicio puro tienen en común un par de electrones.

Hay un fuerte enlace electrostático entre un electrón y los dos átomos que contribuye a mantener unidos.

Ese enlace puede ser separado por una cierta cantidad de energía.

Si la energía suministrada es suficiente, el electrón es llevado a un nivel energético superior (banda de conducción), donde es libre de desplazarse.

Cuando pasa a la banda de conducción, el electrón deja detrás de sí un «hueco», es decir un vacío donde falta un electrón. Un electrón cercano puede llenar fácilmente el hueco, intercambiándose así de lugar con éste.

Para aprovechar la electricidad es necesario crear un movimiento coherente de electrones (y de huecos) mediante un campo eléctrico dentro de la célula.

El campo se forma con tratamientos físicos y químicos que crean un exceso de átomos cargados positivamente en una parte del semiconductor y un exceso de átomos cargados negativamente en el otro.

Esto se obtiene introduciendo pequeñas cantidades de átomos de boro (cargados positivamente) y de fósforo (cargados negativamente) en la estructura cristalina del silicio, es decir dopando el semiconductor.

La atracción electrostática entre las dos especies atómicas crea un campo eléctrico fijo que da a la célula la estructura llamada de diodo, en la que el paso de corriente está obstaculizado en una dirección y facilitado en la contraria.

En la capa dopada con fósforo, que tiene 5 electrones exteriores contra los 4 de silicio, está presente una carga negativa formada por un electrón de valencia para cada átomo de fósforo.

En la capa dopada con boro, que tiene 3 electrones exteriores, se crea una carga positiva formada por los huecos presentes en los átomos de boro cuando se combinan con el silicio.

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La primera capa, de carga negativa, se indica con N; la otra, de carga positiva, con P; la zona de separación se llama unión P-N.

Al acercar las dos capas se activa un flujo electrónico desde la zona N hasta la zona P, que al conseguir el punto de equilibrio electrostático, determina un exceso de carga positiva en la zona N y un exceso de carga negativa en la zona P.

El resultado es un campo eléctrico interno al dispositivo que separa los electrones en exceso generados por la absorción de la luz en los huecos correspondientes, empujándolos hacia direcciones opuestas (los electrones hacia la zona N y los huecos hacia la zona P) de manera que un circuito exterior pueda recoger la corriente generada.

Por eso, cuando la luz incide en la célula fotovoltaica, las cargas positivas son empujadas en número creciente hacia la parte superior de la célula y las cargas negativas hacia la inferior, o viceversa, según el tipo de célula.

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Si la parte inferior y la superior están conectadas por un conductor, las cargas libres lo atraviesan y se obtiene una corriente eléctrica.

Mientras la célula permanece expuesta a la luz, la electricidad fluye con regularidad como corriente continua.

La eficiencia de conversión en células comerciales de silicio normalmente está comprendida entre el 13% y el 20%.

La típica célula fotovoltaica tiene un espesor total de entre 0,25 y 0,35 mm.

Generalmente es de forma cuadrada, tiene una superficie comprendida entre 100 y 225 mm² y produce (con una radiación de 1 kW/m² a una temperatura de 25°C) una corriente comprendida entre 3 y 4 A, una tensión de aproximadamente 0,5 V y una potencia correspondiente de 1,5 – 2 Wp.

Este es un extracto de los contenidos incluídos en el Manual Técnico-Comercial de Energía Solar Fotovoltaica y en la formación e-learning de Sopelia.

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El Salvador Solar Térmica

Grande fue nuestra sorpresa cuando comenzamos a realizar el trabajo de investigación acerca del sector de aplicaciones domésticas de energía solar térmica en El Salvador.

Considerando que en la región central del país la irradiación solar es alta (5.3 kWh/m2/día), en comparación con la de otras localizaciones como Alemania o Tokio (3.3 kWh/m2/día), el potencial es enorme.

Ante la casi inexistente información disponible al respecto (y la falta de respuesta de organismos oficiales), decidimos consultar a profesionales y empresas del sector energías renovables en El Salvador.

Las conclusiones son:

1) Hay muy pocas empresas que ofrecen equipos de energía solar térmica (algunas, inclusive con inventario que desean liquidar ante el bajo volumen de ventas)

2) Lamentablemente la mentalidad local aún se enfoca más en la inversión inicial que en el ahorro a largo plazo por la reducción en el gasto por consumo de electricidad

3) El uso prácticamente se limita a los sectores hotelero y hospitalario y es irrelevante en el sector residencial

4) No existe normativa que regule e impulse el desarrollo del sector.

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Esta situación, que se repite en muchos países latinoamericanos con recurso solar de gran potencial, plantea el interrogante de por qué es tan inferior el desarrollo de la solar térmica respecto de la fotovoltaica.

Para responder esta pregunta vamos a hacer una breve comparación entre ambas tecnologías solares:

– Aplicaciones domésticas de energía solar térmica

+ Es una tecnología más simple

+ Es más eficiente respecto al espacio utilizado

+ Se obtienen mayores rendimientos (alrededor del 40% en el colector solar respecto de 20% máximo del módulo solar)

+ La fracción solar puede superar fácilmente el 70% en localizaciones con nivel de radiación medio-alto

+ Es una tecnología con menor nivel de complejidad en su instalación

Aspectos a tener en cuenta:

* El rendimiento de la instalación es mucho menor en los meses de invierno, cuando las necesidades de agua caliente son mayores

* Si en el lugar de la instalación hay riesgo de heladas, el uso de anticongelantes en el fluido caloportador es indispensable.

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– Aplicaciones de energía solar fotovoltaica

+ Las instalaciones fotovoltaicas son más versátiles

+ Los módulos fotovoltaicos tienen mayor vida útil (30 años con una garantía de 20 años por parte de casi todos los fabricantes) que los colectores solares térmicos (10 años con garantía entre 1 y 5 años).

+ No les afectan las heladas

Aspectos a tener en cuenta:

* Mayor inversión respecto instalación solar térmica de potencia equivalente

* Las instalaciones conectadas a red están sometidos a numerosos trámites burocráticos y a impuestos que alargan el tiempo de amortización de la instalación

* Es una tecnología más reciente que necesita avances técnicos que mejoren su rendimiento y eficiencia.

Podemos concluir que la balanza se inclina levemente a favor de la solar térmica.

Entonces, por qué es mayor el desarrollo de la fotovoltaica ?

La respuesta es que la solar térmica se desarrolla casi exclusivamente en forma de generación distribuida de energía, mientras que la solar fotovoltaica lo hace principalmente a partir de grandes centrales de generación.

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Herramientas Solares Gratuitas (I)

En Internet podemos encontrar herramientas de libre uso para el dimensionado de instalaciones solares básicas o de baja complejidad y para la estimación de determinados componentes o accesorios.

El equipo de investigación de Sopelia ha realizado una búsqueda y testeo exhaustivos a partir del cual se ha creado una nueva sección en la web corporativa, denominada Herramientas Solares Gratuitas.

Las herramientas seleccionadas fueron clasificadas en 4 categorías.

Hoy analizaremos la primera de ellas: Recurso Solar y Otros Datos de Partida.

En esta categoría encontraremos datos acerca del recurso solar y de las demás variables a considerar para estimar la potencia que proporcionará la instalación solar en nuestra localización.

Se trata de los datos de partida para dimensionar el sistema solar necesario para satisfacer nuestra demanda energética.

El orden de las herramientas no es aleatorio. Hemos dado prioridad a las más intuitivas, las más universales y las que se pueden utilizar online sin necesidad de descarga.

Para esta primera categoría nuestra selección es la siguiente:

1) Datos meteorológicos y de energía solar

Patrocinada por el Programa de Aplicaciones Científicas de la NASA y desarrollada por el Proyecto de Predicción Mundial de Recursos Energéticos, esta web ofrece datos y documentación de soporte para el dimensionado de instalaciones solares. La sección de «Data Retrieval” que nos interesa es “Meteorology and Solar Energy” y dentro de ésta, “Data Tables for a Particular Location”. Una vez allí, ingresando Latitud y Longitud de nuestra localización, accedemos a una serie de parámetros de cálculo que podemos seleccionar u obtener en su totalidad.

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2) Calculadora Solar Diaria y Anual

Hoja de cálculo desarrollada por NOOA Earth System Research Laboratory de EEUU basada en las ecuaciones de algoritmos astronómicos de Jean Meeus. Permite calcular datos solares para día, año y localización específicos.

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3) Global Atlas de Energías Renovables

Sistema de información geográfica en línea (GIS) interrelacionado con centros de datos distribuidos por todo el mundo. Además de obtener información sobre los recursos de energías renovables se puede acceder a información como densidad poblacional, topografía, uso del suelo, infraestructuras y áreas protegidas. El objetivo de este sistema es permitir a los usuarios la identificación de áreas de interés para su posterior prospección. Es una iniciativa que involucra a institutos nacionales, agencias de energía, empresas privadas y organizaciones internacionales.

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4) Opensolar

Base de datos abierta (se puede extraer e introducir información) con valores diarios globales promedio de radiación solar para cada mes del año medidos sobre la superficie terrestre.

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5) Cálculo de radiación media mensual

Herramienta desarrollada por el grupo de investigación IDEA para calcular la radiación media mensual sobre superficies arbitrariamente orientadas e inclinadas.

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Accediendo a la sección Herramientas Solares Gratuitas de la web corporativa de Sopelia usted encontrará los links para disponer de estas herramientas y comenzar a configurar su futura instalación solar.

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