ENERGÍAS RENOVABLES
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
La energía solar fotovoltaica (ESF) es aquella que se obtiene al convertir la luz solar en electricidad empleando una tecnología basada en el efecto fotoeléctrico. Se trata de un tipo de energía renovable, inagotable y no contaminante que puede producirse en instalaciones que van desde los pequeños generadores para autoconsumo hasta las grandes plantas fotovoltaicas.
Efecto Fotovoltaico
Figura 1
1. Principio de Funcionamiento
La energía fotovoltaica es energía eléctrica generada a partir de celdas solares fotovoltaicas. Estas celdas están compuestas por materiales semiconductores que son capaces de convertir la energía electromagnética contenida en la luz proveniente del sol y convertirla en energía eléctrica. Este fenómeno se denomina EFECTO FOTOVOLTAICO (Figura 1).
Los sistemas fotovoltaicos o SFV son un tipo de energía 100 % renovable, inagotable y no contaminante, que no consume combustibles ni genera residuos, por lo que contribuye al desarrollo sostenible. Es modular, por lo que se pueden construir desde enormes plantas fotovoltaicas en suelo hasta pequeños paneles para tejados.
2. La energía solar fotovoltaica en el mundo
La caída de los costos de los módulos fotovoltaicos y el aumento de la eficiencia de estos es la principal causa de la drástica reducción de costos en los proyectos SFV. Entre los años 2010-2018 se experimentó una reducción del 74%, lo cual en números de inversión equivale a 4621 usd/kW en 2010 a USD 1210 usd/kW en 2018 (IRENA, 2019). En cuanto a energía fotovoltaica producida en parques solares típicos, la caída de costos entre 2010 y 2021 fue de 88 % en 2021, de 0.417 usd/kWh a 0.048 usd/kWh (Figura 2).
El Factor de Capacidad de la tecnología SFV está intrínsecamente asociado a la variabilidad del recurso solar en diferentes partes del mundo, sin embargo, se evidencia que el mismo está en constante aumento. Se pueden identificar tres causas principales de este comportamiento. En primer lugar, el aumento de incorporación de sistemas de seguimiento del sol, los cuales ya se han convertido en un equipamiento estándar dentro de las plantas SFV de gran escala. En segundo lugar, las mejoras en los inversores han sido de relevancia, ya que la digitalización ha permitido un mejor rendimiento por parte de los mismos. Tercero y quizás lo más importante, es la mejora continua de la industria de los módulos SFV, que ha logrado aumentar la eficiencia de los mismos a través de mejoras en los procesos de fabricación y mejoras tecnológicas (como son los módulos bifaciales) (SolarPower Europe, 2019).
Fuente: https://coldwellsolar.com/
Figura 2 - Caída de precios de 2010 a 2021, SFV resaltada (IRENA, 2022)
3. ESF en Argentina y en Santa Cruz
3.1 GENERACION ELÉCTRICA SFV
La generación distribuida (Ley Nacional Nº 27424, 2018) es una oportunidad para Argentina y busca reducir su dependencia de combustibles fósiles y promover un desarrollo sostenible. Se trata de un modelo de producción de energía eléctrica en que se genera energía cerca del lugar de consumo, en contraste con la generación centralizada tradicional. Esto se logra mediante fuentes de energía renovables como la energía solar fotovoltaica, la eólica, hidroeléctrica y generadores de biogás.
Las ventajas de estos emprendimientos son:
- Reducción de pérdidas en la transmisión
- Mayor eficiencia energética
- Menor dependencia de la red eléctrica
- Fomento de la autosuficiencia energética
- Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero
En cuanto a generación a gran escala, según el sitio Portalsolar ( https://www.portalsolar.com.ar 05-2024) de las 24 jurisdicciones que componen el país, hay 7 que tienen parques solares que inyectan energía al Sistema Argentino de Interconexión (SADI). Así, Argentina cuenta hoy con 39 parques solares distribuidos en diversas regiones eléctricas, que aportan una potencia instalada solar que alcanza los 1076 MW, y es la segunda fuente renovable detrás de la eólica, según el último informe publicado por Cammesa sobre la Generación Renovable Variable en Argentina. Divididos por región eléctrica, Cuyo tiene 19 parques con una capacidad de 311,53 MW; Noroeste tiene 14 y la potencia habilitada es 702,5 MW; y Centro tiene 6 parques y una capacidad de 61,2 MW. Del informe se desprende que la región con mayor capacidad para producir energía solar es Noroeste, superando por el doble a Cuyo, la región que hoy cuenta con más parques.
San Juan es una provincia líder en energía solar; algunos proyectos pioneros destacados incluyen allí el Parque Solar Fotovoltaico Las Lomitas con una integración del 13,97% de componentes de industria nacional. Además, el Proyecto PERMER II busca brindar energía solar a la comunidad de San Juan de Quillaques.
En Jujuy, se inauguró en 2020 el Parque Solar Caucharí (Figura 3) que con más de 1,1 millones de paneles, aporta una capacidad de generación eléctrica de 315 MW, constituido por tres segmentos de 105 MW cada uno. Una resolución firmada en octubre 2023 por la Secretaría de Energía , autorizó la ampliación del Parque Solar Cauchari en unos 200 MW adicionales.
En Mendoza se están desarrollando 12 parques solares que generarán 720 MW de energía solar para noviembre de 2026. Esto es un gran paso hacia la autosuficiencia energética.
3.2 MAPA DE RADIACION SOLAR ARGENTINO
En mayo de 2007 Hugo Grossi Gallegos y Raúl Righini publican el Atlas Solar de la República Argentina (Figura 4). Los objetivos principales son desarrollar proyectos de generación de energía eléctrica, estudiar el impacto que los cambios en los niveles de radiación debido a las variaciones periódicas o anómalas tienen sobre las condiciones climáticas y determinar la influencia que la radiación solar a nivel de superficie tiene en el rendimiento de cosechas. Además permite evaluar la evapotranspiración potencial del suelo y determinar así su estado hídrico y planificar el secado de productos vegetales con mayor eficiencia (Grossi Gallegos & Righini, 2007).
3.3 ESF EN SANTA CRUZ
En la Provincia de Santa Cruz, a través del Programa PERMER (Proyecto de Energías Renovables en Mercados Rurales), entre 2010 y 2012, se instalaron 575 pequeños aprovechamientos fotovoltaicos destinados a cubrir necesidades de iluminación y comunicación de puestos policiales, de Gendarmería (en zonas fronterizas), en estancias y parques nacionales, entre otros. También existen emprendimientos privados, particularmente en estancias, donde se han montado desde conjuntos de paneles y bombas sumergibles para reemplazar a los molinos que bombean agua desde las napas, hasta pequeñas centrales que proveen electricidad trifásica generalmente respaldadas por un grupo electrógeno preexistente.
El grupo de AEA -UNPA, viene llevando adelante estudios sobre ESF, en los últimos veinte años. Se ha trabajado sobre equipos didácticos para SFV (Figura 5). Desde 2016, se han venido tomado mediciones de radiación y energía, para establecer la incidencia del ángulo de inclinación de los paneles en la optimización de la generación de energía en altas latitudes (PI 29/A298 y 29/A348) . Por otra parte, se ha dotado de provisión de energía solar fotovoltaica a un invernadero en la UARG (Figura 6) y también se ha colaborado para alimentar eléctricamente, a partir de energías de origen eólico y fotovoltaico, a un invernadero educativo con anexo de instalación para acuaponia (técnica de cultivo innovadora que combina la acuicultura y la hidroponia en un sistema de producción integrado) en la Unidad Académica San Julián (PI 29/D084 y 29/D107).
Figura 3 - Parque Solar Caucharí (Jujuy)
Figura 4- Mapas de radiación solar en Argentina (izq.) enero y (der.) julio
(Grossi Gallegos - Righini - 2007)
Figura 5- Ensayo de equipos solar FV en Laboratorio UASJ (Ing. Lescano, 2017)
