Energía Solar

Integrantes:• Aguirre Soto Luis Alonso• Barra Hinojosa Julio Alexis• Díaz Mendo Laura Vanessa• Huallpamayta Quispe Marco• Salazar Crispín Gregorio

Fig.2 Granja alemana equipada con celdas fotovoltaicas, tecnología impulsada por el gobierno de ese país a partir de la década de los 90’

Fig. 2

Fig. 1 Fig.1 restos de los primeros espejos fotovoltaicos al costado de los nuevos en la primera planta de energía solar norteamericana inaugurada hace 25 años durante el gobierno del presidente Jimmy Carter

Fotografías obtenidas de la revista National Geographic, Octubre del 2009

La Energía Solar a través del tiempo

• La energía solar ha sido ampliamente utilizada por el hombre, un claro ejemplo es su utilización en la agricultura.

• Entre las tecnologías desarrolladas para el aprovechamiento de la energía solar en la agricultura tenemos a los invernaderos y el cultivo selectivo.

• Entre otras referencias históricas del uso de la energía solar, tenemos el relato de Arquímedes y la defensa de Siracusa ante la invasión romana en el siglo III a.c.

• Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon tomo el relato de Arquímedes para crear un sistema de 24 piezas de cristal con los que podía encender fuego a una distancia de 20 metros utilizando la brea y el polvo de carbón como combustible, luego con la misma idea creo un aparato más ambicioso, esta vez con 168 piezas con lo que pudo encender un objetivo a 50 metros de distancia. Con ello el relato de Arquímedes que había fascinado al conde de Buffon fue sistematizado.

Aparto de 168 piezas del conde de Buffon

• Agustin Mouchout creo el primer motor accionado por energía solar, utilizando una antena parabólica recubierta de espejos en 1878, con el cual gano una medalla en la exposición universal de Paris en ese año, sin embargo debido al abaratamiento en la producción de carbón, su invento fue dejado de lado.

• En 1911 Frank Shuman funda la empresa Sun Power Co. Con el objetivo de extender el uso de la energía solar en todo el mundo, creando la primera planta solar en el mundo en Tacony, Estados Unidos en 1912 con una potencia de 88kwatts.

• Su siguiente objetivo seria mucho mas ambicioso, construyo la primera planta solar con tecnología parabólica en 1913 en Maadi Egipto, con lo cual recibió ofertas de los gobiernos alemán y británico para extender sus plantas generadoras de energía.

• Sin embrago dos eventos traerían abajo los sueños de este visionario adelantado a su época, la primera guerra mundial y la expansión del mercado del petróleo.

Planta solar de MaadiFrank Shuman

Evolución del precio del crudo en los últimos 150 años

Diariamente se consumen 89 640 000 barriles de petróleo

Casi 4000 millones de galones diarios (3 764 880 000)¡5700 piscinas olímpicas todos

los días!

Energía fotovoltaica en el mundo A finales de 2010, la potencia acumulada

en el mundo era de aproximadamente 40.000 MWp según datos de la European Photovoltaic Industry Association (EPIA), de los cuales cerca de 29.000 MWp, un 72%, se localiza en la Unión Europea.

Las tres áreas de mayor interés en el mundo, según la potencia acumulada, son Europa (destacando Alemania y España, con más de un 52% del total mundial), Japón y EE.UU. Japón con cerca de 3.622 MW acumulados y EE.UU. con aproximadamente 2.727 MW representan el 9% y el 6,80%

AÑO 2010 Japón ha instalado 990 MW llegando a una potencia

total instalada de 3,6 GW.- EE.UU. instaló 980 MW en 2010, alcanzando aproximadamente los 2,7 GW.- Italia con una potencia total acumulada de 3,4 GW se convierte en el segundo mercado mundial en el año 2009 y 2010, habiendo instalado 711 MW y 2.321 MW respectivamente.Aparecen nuevos actores como China con 520 MW acumulados y la India con 30 MW.En 2010 se alcanzó una producción mundial de células fotovoltaicas de 27.213 MW.

La potencia mundial instalada en el año 2010 fue de 16.600 MW, lo que supuso un incremento del 72% de la potencia mundial acumulada con respecto al año 2009.- El 79% de la potencia mundial instalada en 2010 fue en la Unión Europea, con más de 13.240 MW. Dentro de la Unión Europea el mercado alemán fue claramente el preponderante representando el 59% de todo el mercado europeo.

Potencia total instalada (MWp) por país

AÑO 2011 2012 2013 2014

UNION EUROPEA 51360 68640 78970 86674

ALEMANIA 24875 32411 35600 38128

CHINA 3093 8043 19800 28100

JAPON 4914 6704 13600 23300

EE.UU. 4383 7665 12100 18600

VENTAJAS Si actualmente el kWh producido mediante energía solar cuesta entre 20 y 30 centavos de dólar, en el corto plazo debería bajar a un mínimo de 18 centavos de dólar. En el mediano plazo, este rango de valor debería bajar hasta fluctuar entre los 10 y los 20 centavos de dólar por kWh. Se espera que a largo plazo el valor de un kWh generado mediante celdas FV llegue a costar entre 8 y 15 centavos de dólar.

El desarrollo de la energía solar fotovoltaica en el mundoAlemania es uno de los líderes mundiales

en la instalación de energía fotovoltaica, con una potencia instalada a principios de 2015 superior a los 38 gigavatios (GW). Sólo en 2011, Alemania instaló cerca de 7,5 GW.

CHINALa energía fotovoltaica se ha convertido

en una de las mayores industrias de la República Popular China. El país asiático cuenta con unas 400 empresas fotovoltaicas, entre las que destacan Suntech y Yingli. En 2014 producía aproximadamente la mitad de los productos fotovoltaicos que se fabrican en el mundo (China y Taiwán juntos suman más del 60% de cuota)

JAPONJapón, el país es uno de los líderes en la

fabricación de módulos fotovoltaicos y se encuentra entre los primeros puestos en términos de potencia instalada, con más de 23 GW a finales de 2014.

ESTADOS UNIDOS Estados Unidos es desde 2010 uno de los

países con mayor actividad en el mercado fotovoltaico, cuenta con grandes empresas del sector, como First Solar o SolarCity. A principios de 2015, Estados Unidos superó los 20 GW de potencia fotovoltaica tras instalar 8 GW sólo en 2014

ITALIAItalia se encuentra entre los primeros

países productores de electricidad procedente de energía fotovoltaica, gracias al programa de incentivos llamado Conto Energía. El crecimiento ha sido exponencial en los últimos años: la potencia instalada se triplicó en 2010 y se cuadruplicó en 2011, llegando a producir en 2012 el 5,6% de la energía total consumida en el país.

A MEDIANOS DE 2015entre las 10 mayores plantas

fotovoltaicas del mundo, Estados Unidos cuenta en la actualidad con ocho representantes

En Latinoamérica Latinoamérica vive una

revolución solar encabezada por países como Chile que en 2012 el país sólo tenía 5MW de energía solar hoy día tienen más de 362MW y 873 MW en construcción y planeación.

ENERGÍA FOTOVOLTAICA EN PERÚ

ENERGÍA FOTOVOLTAICA EN PERÚ

•Potencial térmico en Perú•Energía fotovoltaica a gran escala •Energía fotovoltaica a pequeña escala

POTENCIAL TÉRMICO EN PERÚ

• La tierra diariamente recibe energía solar, la energía total emitida es de 1366 W/m2, esto es conocido como constante solar.

• Una parte es reflejada, otra asimilada y otra pasa, de esta también se refleja una parte y se absorbe un porcentaje.

• 77 W/m2 (22%) reflejada al espacio por la atmósfera.

• 67 W/m2 (20%) es absorbida por la atmósfera.

• 198 W/m2 (58%) llegan a la superficie terrestre.

‐ De estos la mitad como radiación difusa y la otra mitad como radiación directa.

‐ Además 30 W/m2 (9%) son reflejados, eso quiere decir que solo 168 W/m2 (49%) son absorbidos en la superficie terrestre.

Radiación Solar en Perú

• Perú cuenta con un Atlas de Energía solar.

Potencial promedio en la costa:- En la costa sur: 6 – 6.5 kWh/m2 - En la costa norte 5.5 – 6

kWh/m2• En Arequipa en picos durante

febrero puede llegar hasta los 7 kWh/m2.

Energía fotovoltaica a gran escala

En Perú existen 5 centrales eléctricas fotovoltaicas: • Majes 20T (20MV)• Repartición 20T (20MW)• Tacna 20T (20MW)• 2 plantas en Moquegua

(36MW)

Planta solar fotovoltaica REPARTICION 20T

Planta solar fotovoltaica Majes 20T

Planta solar fotovoltaica TACNA 20T

Costo de la energía fotovoltaica

• El costo promedio de electricidad en Perú oscila entre 5-7 ctvs. US$/kWH , mientras el precio ofertado promedio en las plantas es de 20-25 ctvs. US$/kWH.

• Este precio ha ido disminuyendo, actualmente se promedia ha disminuido hasta 18-20 ctvs. US$/kWH.

Energía fotovoltaica a pequeña escala

Existen por 2 medios:• Uso fotovoltaico domiciliario en

Perú.• PROYECTO PER/98/G31

PROYECTO PER/98/G31“Electrificación rural a base de energía

fotovoltaica en el perú”

• El objetivo de este proyecto es aprovechar la energía solar, en zonas de difícil acceso para establecer paneles solares fotovoltaicos los cuales permitan el acceso a electricidad.

• Para este proyecto es indispensable que la zona a instalarse los paneles solares tengan buena radiación solar.

Implementación de un sistema fotovoltaico productivo (SFVP)• LOCALIDAD: Vilcallamas Puno• POTENCIA: 2 kWp• APLICACIÓN: Taller Artesanal

para elaboración de textiles.• ALACANCE: Estudia de campo,

suministro y administración de SFVP por un año.

Electrificación rural fotovoltaica – ii etapa• REGIONES: Cajamarca, Loreto,

Ucayali, Pasco y Junín.• POTENCIA: 50 Wp• APLICACIÓN: Iluminación,

comunicación, entretenimiento.

• ALCANCES: Estudio de campo, suministro, instalación y administración por 2 años.