Plaza de garaje solar para empresas o centros comerciales – Imagen: Xpert.Digital / PATSUDA PARAMEE|Shutterstock.com
Solar Vanguard: el pionero solar en un nuevo mundo energético
Para muchos esto no es nada especial ni normal, y muchos todavía lo conocen desde la infancia: los fascinantes cuerpos celestes “satélites” y sus antenas de células solares extendidas. En una encuesta en línea, muchos vincularon la energía fotovoltaica con sistemas solares en tejados, parques solares o sistemas fotovoltaicos montados en el suelo , pero nadie mencionó la energía solar espacial. En 1958, el primer satélite Vanguard I voló con células solares para proporcionar energía. Fue el primer uso profesional de una instalación fotovoltaica y al mismo tiempo el pistoletazo de salida a un impresionante desarrollo tecnológico. En aquella época, el petróleo, el carbón y la energía nuclear eran las principales fuentes de producción de energía.
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En aquel momento nadie podía imaginar que esta tecnología de células solares algún día revolucionaría el suministro de energía. Pero ahora ha llegado el momento. La tecnología y los posibles usos se han desarrollado aún más con las cocheras solares
Adecuado para:
Además de la obligación solar y las directivas de la UE, muchos están avanzando ahora en el cambio de la producción de energía fósil a la generación de energía solar. Actualmente, la atención se centra en la electromovilidad, ya que la movilidad en general es uno de los principales impulsores de las emisiones de CO2, que ahora deben reducirse para el medio ambiente, la humanidad y la Tierra y reducirse al mínimo en los próximos 20 a 30 años, al menos. en Europa para reducir. El CO2 es malo para el clima. Como gas de efecto invernadero, impide que el calor se escape de la Tierra al espacio. Como resultado, la Tierra se calienta cada vez más.
Adecuado para:
- Balcón solar: central eléctrica para balcones de 600 W con almacenamiento como sistema solar para balcones
- Dispositivo solar enchufable: el sistema solar para balcones y jardines, especialmente interesante para campistas de larga duración
La energía fotovoltaica es también un paso hacia el suministro de energía autónomo y descentralizado. Todo el mundo tiene la posibilidad de producir su propia electricidad a un precio comparablemente inferior, sin depender de terceros. Esto no fue posible en el caso de las centrales eléctricas alimentadas con carbón y de la energía nuclear.
También se trata de mayores costes futuros en materia de normativas de protección del medio ambiente, picos de energía (estabilidad de la infraestructura y de la red) y equilibrio de CO2.
El balance de CO2, también conocido como balance de gases de efecto invernadero o huella de CO2, cobrará más importancia en el futuro si se aplican recargos fiscales y de costes en el etiquetado de CO2 de bienes y servicios.
Adecuado para:
Esto significa que cualquiera que no contribuya a su propio suministro eléctrico autónomo, pero siga utilizando tecnología externa de energía fósil y nuclear, deberá esperar pagar en el futuro un recargo de CO2 (huella de CO2), lo que le sitúa en una notable desventaja competitiva en comparación con representa frente a terceros. Los productos que son más caros que los de la competencia no son comercializables a largo plazo. Por lo tanto, no es casualidad que empresas como Amazon comenzaran a ampliar el suministro de energía autónomo desde el principio.
Vanguard I - El primer uso profesional de la energía fotovoltaica
El 17 de marzo de 1958, el segundo satélite de Estados Unidos, Vanguard I, voló al espacio con una batería química y células fotovoltaicas para alimentar un transmisor a bordo. Después de muchas dudas por parte del ejército estadounidense, Hans Ziegler (1911-1999) logró imponerse con su idea de que un suministro de energía con células solares garantizaría el funcionamiento del transmisor durante más tiempo que el uso de baterías. Contrariamente a las expectativas de los militares, las señales de la estación pudieron recibirse hasta mayo de 1964 antes de que cesara sus actividades de señalización.
El éxito de este pequeño satélite y de los científicos implicados sentó las bases para el primer uso sensato de células solares hasta ahora casi desconocidas y, sobre todo, muy caras. Durante muchos años, las células solares se desarrollaron principalmente para viajes espaciales, ya que demostraron ser la fuente de energía ideal para satélites y sondas espaciales hasta la distancia de Marte al Sol. La larga vida útil de la nave espacial en comparación con el funcionamiento con batería superó con creces el precio aún elevado de las células solares por kilovatio hora. Además, las células solares eran y son más baratas y menos riesgosas que los generadores de radioisótopos, que permiten tiempos de funcionamiento igualmente largos. La mayoría de las naves espaciales estaban y, por tanto, están equipadas con células solares para suministrar energía.
Las células solares con mayor eficiencia suministraron en 2008 varios kilovatios de potencia para satélites de comunicaciones con más de 30 transpondedores, cada uno con aproximadamente 150 vatios de potencia de transmisión, o incluso proporcionaron energía motriz para motores de iones en sondas espaciales. La sonda espacial Juno, lanzada en agosto de 2011, obtiene por primera vez su energía de células solares especialmente eficientes y resistentes a la radiación en órbita alrededor del planeta Júpiter. Casi todos los aproximadamente 1.000 satélites que se utilizan en todo el mundo obtienen su energía de la energía fotovoltaica. En el espacio se alcanza una potencia de 220 vatios por metro cuadrado.
Fotovoltaica: capacidad instalada en Alemania
Fotovoltaica – Potencia instalada en Alemania – Imagen: Xpert.Digital
La producción eléctrica acumulada de todas las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red en Alemania ascendió en 2020 a un pico de aproximadamente 54 gigavatios. Baviera es con diferencia el estado federado con mayor capacidad instalada, seguida de Baden-Württemberg y Renania del Norte-Westfalia. Las ciudades-estado de Bremen, Hamburgo y Berlín tienen la potencia nominal más baja de sistemas fotovoltaicos.
Fotovoltaica
La conversión de energía luminosa en energía eléctrica mediante células solares describe la generación de electricidad mediante sistemas fotovoltaicos. En Alemania, la capacidad instalada de sistemas fotovoltaicos está aumentando cada vez más. Este desarrollo también se puede ver a nivel mundial: alrededor de una cuarta parte de la capacidad instalada total en todo el mundo se encuentra en China. Le siguen EE.UU., Japón y Alemania, que en comparación tienen una capacidad fotovoltaica instalada significativamente menor.
Energía renovable
Además de las instalaciones fotovoltaicas, la energía hidroeléctrica, por ejemplo, también es una fuente de energía renovable. A diferencia de los combustibles fósiles, son renovables. La energía eólica es particularmente importante en Alemania. Incluso en comparación con Europa, la generación de electricidad a partir de energía eólica es la más alta en este país. Le siguen a distancia Reino Unido y España.
Capacidad instalada (acumulada) de sistemas fotovoltaicos en Alemania de 2000 a 2020
- 2000: 114 megavatios
- 2001: 176 megavatios
- 2002: 296 megavatios
- 2003: 435 megavatios
- 2004: 1.105 megavatios
- 2005: 2.056 megavatios
- 2006: 2.899 megavatios
- 2007: 4.170 megavatios
- 2008: 6.120 megavatios
- 2009: 10.566 megavatios
- 2010: 18.006 megavatios
- 2011: 25.916 megavatios
- 2012: 34.077 megavatios
- 2013: 36.710 megavatios
- 2014: 37.900 megavatios
- 2015: 39.224 megavatios
- 2016: 40.679 megavatios
- 2017: 42.293 megavatios
- 2018: 45.158 megavatios
- 2019: 49.047 megavatios
- 2020: 53.848 megavatios
Energía fotovoltaica: porcentaje de la generación de electricidad en Alemania
Energía fotovoltaica: cuota de generación de electricidad en Alemania – Imagen: Xpert.Digital
En 2020, el nueve por ciento de la electricidad generada fue producida por energía fotovoltaica. El uso de sistemas fotovoltaicos ha ido adquiriendo cada vez más importancia con el paso de los años. La proporción del sol como fuente de energía renovable ha aumentado continuamente desde 2003.
La luz del sol como fuente de energía.
La ventaja del sol como fuente de energía es que está disponible de forma gratuita, sin restricciones y de forma indefinida. La gente también aprovecha esto y utiliza células solares para convertir la energía luminosa en energía eléctrica. La creciente proporción de la energía fotovoltaica en la generación total de electricidad se explica, entre otras cosas, por la caída de los costes de las instalaciones y una mayor conciencia sobre el uso de energías renovables.
Fuentes de energía renovable
Mientras que la participación de la energía nuclear y la hulla en la generación de electricidad en Alemania está disminuyendo, al mismo tiempo aumenta la proporción de todas las fuentes de energía renovables. Además del uso de sistemas fotovoltaicos, la electricidad también se genera a partir de fuentes de energía renovables como el agua, el viento, la biomasa y la geotermia. Las turbinas eólicas terrestres producen con diferencia la mayor cantidad de energía renovable en Alemania.
Participación de la energía fotovoltaica en la generación bruta de electricidad en Alemania de 2002 a 2020
- 2002: 0 en %
- 2003: 0,1 %
- 2004: 0,1 %
- 2005: 0,2%
- 2006: 0,3 %
- 2007: 0,5 %
- 2008: 0,7 %
- 2009: 1,1 %
- 2010: 1,8 %
- 2011: 3,2 %
- 2012: 4,2 %
- 2013: 4,9 %
- 2014: 5,7 %
- 2015: 6 en %
- 2016: 5,9 %
- 2017: 6 en %
- 2018: 6,9%
- 2019: 7,5%
- 2020: 8,9%
Energías renovables - distribución de la generación eléctrica por fuente de energía
Energías renovables – distribución de la generación eléctrica por fuente de energía – Imagen: Xpert.Digital
En 2020, la proporción de generación de electricidad a partir de energía eólica terrestre ascendió al 42 por ciento de la generación bruta de electricidad a partir de fuentes de energía renovables en Alemania. Considerando todas las fuentes de energía, incluidas las convencionales, la contribución de la energía eólica terrestre a la generación bruta de electricidad en 2020 fue de alrededor del 19 por ciento.
Generación de electricidad con energías renovables.
A diferencia de los combustibles fósiles como el carbón y la energía nuclear, las fuentes de energía renovables son renovables. Actualmente generan casi la mitad de toda la electricidad en Alemania. La generación de electricidad a partir de energías renovables ha aumentado continuamente durante los últimos casi 30 años. En una comparación nacional, Mecklemburgo-Pomerania Occidental, Schleswig-Holstein y Turingia se encuentran entre los estados federados con la mayor proporción de energías renovables en la generación bruta de electricidad.
Energía eólica en Alemania
En cuanto a la energía eólica, Alemania fue en 2019 uno de los países más importantes del mundo en términos de potencia de aerogeneradores instalados, junto con China y EE.UU. La cantidad de electricidad generada a partir de energía eólica ha aumentado significativamente en los últimos años, tanto en tierra como en el mar. Al mismo tiempo, aumentó notablemente el número de aerogeneradores terrestres y marinos.
Distribución de la generación eléctrica a partir de energías renovables en Alemania por fuente de energía en 2020
- Energía eólica terrestre: 42 en %
- Fotovoltaica: 20 en %
- Biomasa: 18 en %
- Energía eólica marina: 11 en %
- Energía hidroeléctrica*: 7 en %
- Residuos domésticos**: 2 en %
* Generación en centrales eléctricas de pasada y de almacenamiento, así como generación a partir de aportes naturales en centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo.
** Producido únicamente a partir de la porción biogénica de los residuos domésticos (aprox. 50%). Los valores se convirtieron en porcentajes y se redondearon en comparación con la fuente original para una mejor comprensión de las estadísticas.
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