martes, 27 de septiembre de 2016

La Energía Solar se queda corta - 1º envio -

Bombeo Solar directo con bomba de 3 HP para uso agrícola    ( 18 x Panel Siemens de 110 wp ) Madrid.
La Energía Solar se queda corta

Saludos
     
Leía el otro día un articulo en Linkedin de un usuario que escribía sobre la energía del futuro refiriéndose a la Energía Solar fotovoltaica.
A día de hoy llevo 36 años trabajando con el sol y mi opinión difiere enormemente.
Os dejo una pequeña introducción que podéis comentar, aplicada a las instalaciones aisladas de red, aquellas que no disponen de acceso a la red eléctrica nacional.

Rendimientos actuales para los paneles fotovoltaicos de 7 a 8 % * 13 a 15 % y 15 a 17 % según el silicio empleado, amorfo, policristalino o monocristalino y con una radiación solar incidente en el plano perpendicular, que podemos cifrar a nivel del mar, redondeada a 1.000 w/m2, hacen poco viable su utilización en lugares de concentración humana como las ciudades o de elevados consumos locales como factorías.
No obstante a lo largo de los años se han dado noticias donde se consiguen altos rendimientos fotovoltaicos, sobre el 30 %, recuerdo un caso concreto que mencionaba valores por encima del 60%, valores que no pueden prosperar a nivel ciudadano o de usuario por sus elevados costes de producción o complejidad técnica entre otros, quedando relegados a notas, ensayos, prototipos de laboratorio y pequeñas series en el mejor de los casos.

El consumo de energía día mínimo para que pueda funcionar una vivienda permanente, con restricciones o al menos con criterio muy conservador para la mayoría de nosotros, es de 3.000 wh/día, valor obtenido en los ensayos y registro de medidas durante años en mi empresa ZUGAR SYSTEM a clientes en situación de vivienda permanente aislada y con núcleo familiar inferior o igual a 4 personas.
El valor que permite un funcionamiento continuado mas real, aunque vigilando el derroche y limitando el uso de ciertos elementos eléctricos como hornos o estufas, es de 15.000 wh/día, valor medio obtenido por nuestros registros en ZUGAR.
En el caso de los 3.000 wh/día y en zona centro peninsular serian necesarios 780 wp de panel usando un regulador de carga pwm, y unos 660 wp con regulador mppt.
En el caso de los 15.000 wh/día y en zona centro peninsular serian necesarios 3.900 wp de panel usando un regulador de carga pwm, y unos 3.300 wp con regulador mppt.
En ambos casos se hace imprescindible el uso de un sistema auxiliar o de apoyo ya que las necesidades mencionadas de wp son en los mejores meses de horario solar, Julio -  Agosto.
En los peores meses Diciembre - Enero la producción con el numero de paneles indicados es la mitad  e incluso nada ya que puede haber varios días de lluvia o nublos.
Sin embargo no queda justificado aumentar paneles para dar alcance fuera de los mejores meses ya que si no hay aporte solar nada obtendremos por muchos paneles que se pongan, este punto merece por si mismo otra entrada que lo exponga de forma detallada.

En el primer caso de los 3.000 wh/día requerimos de una superficie colectora de unos 4,4 a 5,2 m2 y para el segundo caso y mas habitual la superficie necesaria seria de unos 22 a 26 m2, superficies que en ambos casos se verán incrementadas por el uso del bastidor y formato del mismo.
Ademas los valores indicados de wp han sido calculados con 45 º de inclinación y orientación sur libre de sombras, para con estructura fija conseguir el máximo rendimiento anual, ( uso exclusivo en verano, caso de los bombeos requerirían en nuestro país, España, valores de inclinación con respecto a la horizontal de 15 a 25 º aunque el valor real utilizado habitualmente es de 30 - 35 º, sin embargo si favorecemos exclusivamente el invierno iríamos a valores de 60 - 70 º ).

Electrificación de bascula rural  ( 1 panel de 130 wp ) Avila.
Con lo mencionado se observa que para una vivienda unifamiliar o de campo no representaría un problema la ubicación de los paneles, pero la cosa cambia enormemente cuando un edificio de vecinos, de por ejemplo, y soy muy generoso en la exposición, 4 alturas y 4 viviendas por altura, necesitan según lo mencionado 352 m2 y aun así no podrán afrontar el invierno sin un equipo auxiliar, habitualmente grupo electrógeno, que les cubra los peores meses.
El sistema auxiliar cubrirá la falta de entrada Solar o el exceso de salida en consumo según el caso.
Se añade ademas el inconveniente de tener que gestionar la energía que cada vivienda puede o debe utilizar poniendo limite al abuso que encontramos, y esto ocurre siempre, por parte de algunas personas cuando la energía es compartida superando su "ración" de w/día asignado.
Afortunadamente disponemos de otros complementos como la energía eólica u otras fuentes de suministro como el hidrógeno, al que me refiero como fuente de energía y no como vector energético, OK.
Veremos el por que de esa afirmación en otra entrada con explicaciones y resultados de mis ensayos.

Resumiendo: La Energía Solar es útil en muchos casos pero nunca sera a nivel masivo la Energía del Futuro, salvo nuevos avances, y mas lejos queda su aplicación en casos que requieran movilidad como automóviles, barcos u aviones aunque alguna universidad nos quiera mostrar un .. por ejemplo avión de enorme envergadura aligerada cubierta de paneles para desplazar una o dos personas. Como experimento esta bien, pero no va mas allá.

                                                           G.F.H. ( 1 )

5 comentarios:

  1. seguro que ya habrá prototipos de obtención de energía a partir del hidrogeno en la molécula del agua,otra cosa es,su comercialización dado el poder que tienen los monopolios de los combustibles fosiles y su influencia en los medios de comunicación para vetar este tipo de energía,como ya lo hacen con las renovables en españa

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  2. Buenos días,

    En primer lugar felicitarte por esta iniciativa para compartir experiencias y conocimientos.

    Si hablamos de si la energía solar es el futuro y sólo nos centramos en el efecto fotovoltaico, estoy de acuerdo en que tiene sus limitaciones y es una afirmación difícil de mantener. A día de hoy, es una alternativa o la opción más económica para determinadas aplicaciones. Sobre el dimensionado, hay que realizar un análisis muy detallado de las necesidades energéticas y de la aplicación en cuestión para un correcto funcionamiento.

    Pero, si analizamos las fuentes de energía que empleamos en la actualidad, las alternativas y las no alternativas (las tradicionales). ¿Dónde tienen su origen? ¿Cómo se origina el viento? Quién permite que las árboles se desarrollen? ¿Cómo se originan las corrientes marinas? ¿Qué factores intervienen en el ciclo del agua?...

    La ENERGÍA SOLAR es el pasado, el presente y el futuro.

    Un abrazo y mis felicitaciones.

    Víctor M. Cañadas

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  3. Ignacio Bernués Cano29 de septiembre de 2016, 9:48

    Para empezar, se agradecen una serie de reflexiones en voz alta que pueden hacer pensar bastante a la gente que se piensa que las energías renovables son la panacea tal cual las conocemos hoy.

    Realmente estoy deacuerdo con bastantes afirmaciones, pero discrepo en que no sea sostenible el utilizar energías alternativas, el problema es la concepción que de tales energías tenemos en este país, aquí pensamos que cualquier energía será buena si nos permite una desconexión total de la red electrica y a pesar de realizar un desembolso importante inicial lugo ya todo es gratis. Mientras sigamos pensando de esta forma seguiremos siendo un país tercermundista. La utilización de energías alternativas en paises como Alemania, data de hace bastante mas de 40 años, si cogemos literatura al respecto de la utilización de la energía solar termica para el calentamiento de viviendas por ejemplo, ellos consiguen un ahorro de un entre el 40% y el 60% aquí podriamos sin despeinarnos conseguir ahorros de hasta el 80% pero eso para nosotros no justifica ninguna inversión pues solo creemos que será bueno si nos ahorra el 100%.

    Con esto quiero decir, en este país necesitamos un cambio total de mentalidad dirigido al mejor aprovechamiento de los recursos naturales compatibilizandolos con los ahora existentes y dirigiendonos a un modelo sostenible, tambien necesitamos un cambio de políticos que no estén vendidos o mejor dicho comprados por los grandes poderes facticos de este planeta, como son la industria de guerra, farmaceuticas, petroleras y electricas, a grandes rasgos y si nos fijamos son los que mandan sobre este planeta.

    Respecto de la utilización del Hidrógeno, pensemos que sin él,la industria espacial no existiría, pues todos los cohetes lo utilizan como fuente de energía para poder abandonar la atmosfera terrestre, el problema es que siempre se ha dejado en un segundo plano y como algo para que experimenten los frikis, es peligroso, definitivamente sí, pero no lo es menos la gasolina que utilizamos en nuestros vehiculos o el gas que recorre nuestras ciudades, el problema es que el HIDROGENO es uno de los gases mas abundantes en nuestro planeta y eso no interesa, pues sería complicado impedir a la gente su utilización, claro que para eso puede llegar el gobierno de turno y ponernos impuestos hasta para respirar o por utilizar el sol.

    Resumiendo, tiene que cambiar todo y todos, para conseguir una tercera revolución industrial que nos dirija hacia un modelo de arpovechamiento y no de agotamiento de recursos energéticos, pero no se si lo llegaremos a ver en esta generación.

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  4. Buenos días:
    Agradecerte en primera instancia el contar con nosotros para este tipo de reflexiones, porque más allá de que podamos solucionar nada (a no ser que lleguemos a presidentes del gobierno) podemos poner al alcance de todos, nuestros avances e inquietudes.
    Personalmente soy usuario de una vivienda aislada dónde solo podemos usar la energía solar y un grupo electrógeno de soporte. Renunciando a muchos caprichos, horno eléctrico, microondas, calefacción de caldera, puedo decir que se han criado tres maravillosas niñas y dos adultos con toda normalidad, no haciendo nada que no hicieran nuestros padres y abuelos como calentar la leche en un cazo, tener horno de gas y una estufa de hierro fundido de leña. Para la gente de nuestros tiempos no es la energía del presente y dudo que del futuro porque nadie está dispuesto a renunciar a ninguna de las comodidades que nos oferta hoy nuestra sociedad. Voy a contaros el mayor problema que creo tiene este sector. Cuando monté la instalación desfilaron por mi casa 5 o 6 empresas para explicarme y presupuestarme "una instalación solar". Toda mi ilusión se convirtió en frustración, porque encontré 6 puntos de vista diferentes y explicaciones de funcionamiento distintas en las todas ellas. Por lo que puedo decir con total libertad, que ni los que se dedican a esto, tienen claro lo que venden. Definitivamente decidí ir, a una fábrica de paneles y material, donde por fin pude entender el funcionamiento, montajes, dimensiones y tolerancias, por lo que decidí comprar en fábrica y montármelo yo solito.
    Todo mi entorno alucina de que podamos "vivir así", palabras que me incomodan, porque encajaría mejor un "renunciar a comodidades".
    Otro tema que me inquieta es la acumulación de energía, que te invito a que nos hagas alguna reflexión sobre los sistemas de acumulación su mantenimiento y los avances que van aconteciendo.

    Gracias de nuevo

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  5. Es bueno aclarar que la energía solar ha sido una gran ayuda en resolver muchos de los problemas energéticos que hay en zonas sin posibilidad de encontrar energía, pero como bien se dice, no es la solución a grandes necesidades energéticas de las casas como de la disponibilidad de esta energía en horarios nocturnos. Se debe tener en cuenta otro tipo de energías por desarrollar como el hidrógeno que son limpias y con un gran potencial que si que resolverán nuestras necesidades con unos costes menores que la solar
    Jesus

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