¿Qué problemas de energía solar podemos tener en una instalación de un edificio?

Existen varios problemas que pueden surgir en una instalación de energía solar en un edificio, algunos de los más comunes son:

✅ Zonas de sombra: Los paneles solares necesitan exposición directa al sol para funcionar correctamente. Si los paneles están sombreados por árboles, chimeneas, antenas, etc. su rendimiento se verá afectado.

✅ Orientación y ángulo de inclinación: La orientación y el ángulo de inclinación de los paneles solares son críticos para maximizar su rendimiento. Si no están orientados correctamente hacia el sur y con el ángulo adecuado, su rendimiento será menor.

✅ Suciedad y polvo: La acumulación de polvo y suciedad en los paneles solares puede reducir significativamente su rendimiento. Es importante mantenerlos limpios para garantizar su rendimiento óptimo.

✅ Problemas de conexión eléctrica: Los problemas de conexión eléctrica, como cables mal conectados o problemas en los inversores, pueden causar que el sistema no funcione correctamente.

✅ Problemas con los sistemas de seguimiento: Los sistemas de seguimiento de paneles solares mueven los paneles para seguir el movimiento del sol a lo largo del día. Si estos sistemas no funcionan correctamente, el rendimiento del sistema puede verse afectado.

✅ Problemas con los componentes: Los componentes de una instalación solar, como los paneles, los inversores, los sistemas de seguimiento, entre otros, pueden fallar debido a problemas de fabricación, defectos de diseño, desgaste, entre otros.

Tanto para contratar y supervisar como para realizar la instalación o el mantenimiento es recomendable una buena formación como la que ofrecemos en nuestros cursos online. Esta servirá para evitar estos problemas y garantizar el rendimiento óptimo del sistema.

cursos energias renovables para ingenieros

¿Cuál es el principal problema de la energía solar?

El principal problema de la energía solar es la dependencia de la disponibilidad del sol para generar energía. La energía solar es una fuente de energía intermitente, lo que significa que solo se puede generar energía cuando el sol está brillando. Esto puede ser un problema en áreas con climas nublados o con menos horas de luz solar, ya que la capacidad de generación de energía será menor.

Un inadecuado mantenimiento de la instalación fotovoltaica provocará un rendimiento por debajo de lo esperado. Esto repercute en menores ingresos y mayors costes, es decir, no es tan rentable como cabría esperar.

Además, la energía solar aún es más costosa que otras fuentes de energía como el carbón o el gas natural, lo que significa que aún es más difícil de competir en el mercado de la energía. Sin embargo, el costo de la tecnología solar ha disminuido significativamente en los últimos años y se espera que continúe haciéndolo en el futuro, lo que podría ayudar a reducir este problema.

Otro problema relacionado es la necesidad de un gran espacio para instalar paneles solares y almacenar la energía generada. Además, está la dificultad de conectarlos a la red eléctrica.

Incluso con todos estos problemas, la energía solar sigue siendo una buena idea porque es una fuente de energía renovable y limpia. Cada vez es más utilizada y con un gran potencial de crecimiento en el futuro. La investigación y el desarrollo continúan para mejorar la eficiencia y reducir los costes.

Alguna pega más… bueno sí: 

Las desventajas de la energía solar

Las desventajas de la energía solar son:

  1. Intermitencia: La energía solar es una fuente de energía intermitente, lo que significa que solo se puede generar energía cuando el sol está brillando. Esto puede ser un problema en áreas con climas nublados o con menos horas de luz solar, ya que la capacidad de generación de energía será menor.
  2. Coste: Aunque el costo de la tecnología solar ha disminuido significativamente en los últimos años, sigue siendo más costoso que otras fuentes de energía como el carbón o el gas natural.
  3. Espacio: La instalación de paneles solares requiere un gran espacio, ya sea en el techo de un edificio o en un campo.
  4. Almacenamiento: La energía solar no se puede almacenar fácilmente, lo que significa que se genera solo cuando el sol está brillando y no se puede almacenar para usar durante las horas de poca luz solar.
  5. Conectividad: Conectar un sistema solar a la red eléctrica puede ser difícil y costoso, especialmente en áreas remotas o de difícil acceso.
  6. Impacto ambiental: La fabricación y desmantelamiento de paneles solares puede tener un impacto ambiental negativo, incluyendo la extracción de recursos naturales y la generación de residuos.
  7. Vida útil: La vida útil de los paneles solares suele ser de 25-30 años, y su eficiencia va disminuyendo con el tiempo, por lo que hay que tener en cuenta el costo de sustituirlos al final de su vida útil.
  8. Protección: Los paneles solares son delicados, y deben ser protegidos de la nieve, el viento y otros factores ambientales que podrían dañarlos.

¿Qué otros problemas puede provocar la energía solar?

La energía solar es una fuente de energía renovable, que no produce emisiones de dióxido de carbono o contaminación del aire. Por lo tanto, no tiene impactos directos negativos en la salud humana. Sin embargo, algunos problemas pueden surgir durante la producción de los elementos necesarios para construir una instalación de energía solar, incluyendo:

✅ Impacto ambiental: La extracción de minerales para la fabricación de paneles solares y la construcción de parques solares pueden tener un impacto ambiental negativo, como la degradación del suelo y la pérdida de hábitats naturales.

✅ Impacto en la fauna: El desarrollo de parques solares puede afectar a la fauna silvestre, como la destrucción de hábitats y la muerte de animales por colisión con los paneles solares.

✅ Impacto en la agricultura: La construcción de parques solares en tierras agrícolas puede afectar a la producción de alimentos y a la economía local.

✅ Impacto en el paisaje: La construcción de parques solares puede afectar al paisaje y a la estética del entorno, especialmente en áreas rurales o de gran valor turístico.

 En los paises más desarrollados como España, los ingenieros estamos muy concienciados con la sostenibilidad. Por ese motivo, estos impactos pueden ser mitigados mediante una planificación adecuada y una gestión ambiental responsable. 

curso online de sostenibilidad ambiental

¿Qué problemas puede generar la energía solar en un edificio?

La instalación de paneles solares en un edificio puede tener algunos efectos en el tejado. Por ejemplo:

Carga adicional en el tejado: Los paneles solares requieren una estructura de montaje para sujeción, la cual añade una carga adicional al tejado. Es importante asegurar que el tejado sea lo suficientemente fuerte para soportar esta carga adicional y que sea inspeccionado antes de la instalación.

Filtraciones: Si no se instalan correctamente, los paneles solares pueden causar filtraciones en el tejado. Es importante asegurar que los paneles y los componentes de montaje estén bien sellados para evitar este problema.

Problemas estéticos: Los paneles solares pueden afectar la estética de un edificio, especialmente en áreas de gran valor turístico o histórico. Es importante asegurar que la instalación sea discreta y se integre bien con el entorno.

Problemas con la orientación: La orientación de los paneles solares es crítica para maximizar su rendimiento, si no se instala correctamente, pueden no recibir suficiente luz solar y su rendimiento será menor.

Problemas con el mantenimiento: Los paneles solares requieren mantenimiento regular, como limpieza y verificación de conexiones eléctricas, para garantizar su rendimiento óptimo.

Problemas debidos a los paneles solares

Algunos problemas de la energía solar tiene su origen en las averias de los equipos. Esto provoca una reducción importante en la producción fotovoltaica y por tanto, rebajar las expectativas que tenemos en la instalación. Veamos algunos de los más frecuentes:

El punto caliente

Este fenómeno está caracterizado por zonas localizadas de alta temperatura en la superficie del panel solar. Se debe a una distribución desigual de la corriente o a otros factores. La resistencia de las células transforma parte de la corriente en pérdidas de calor. Cualquier imperfección en las células solares provoca un aumento de la resistencia. Este desequilibrio puede reducir significativamente la eficiencia global del panel solar y, con el tiempo, dar lugar a puntos calientes. Con el tiempo, la presencia prolongada de puntos calientes puede provocar quemaduras y degradar la integridad tanto de las células solares como de las láminas posteriores.

Grietas

Las microfisuras son pequeñas fracturas que se forman en la superficie de los paneles solares. Suelen ser debidas a la tensión durante el proceso de fabricación o por impactos externos. El rastro de caracol se refiere a imperfecciones observables sin aumento. Se manifiestan como líneas delgadas y oscuras en una configuración en espiral. Las microfisuras y los rastros de caracol dificultan la conducción de la corriente eléctrica en las células afectadas, lo que reduce la producción de energía y puede provocar puntos calientes.

Rotura de paneles solares

Los paneles solares son propensos a sufrir impactos físicos durante el transporte y la instalación. También puede ser debido a las condiciones meteorológicas, como el calor o el frío extremos, que provocan importantes variaciones de temperatura. Esta expansión y contracción térmicas ejercen presión sobre la integridad estructural de componentes como el vidrio, las células solares y los marcos. Esto provoca daños y afectar negativamente al rendimiento general de los paneles solares.

La rotura del panel solar implica la perdida de producción de energía fotovoltaica. En ese caso, lo mejor es su sustitución y enviar el panel solar a reciclar.

Reducción del rendimiento

El uso prolongado puede dar lugar a una disminución del rendimiento. Hay varios efectos conocdos. La degradación inducida por la luz se produce cuando las células solares experimentan una reducción de la eficiencia debido a la exposición a la luz solar. Otro motivo es la degradación inducida por la luz y las temperaturas elevadas.

El impacto acumulativo de estos mecanismos de degradación pone de relieve la importancia de controlar y mitigar los factores que afectan al rendimiento a largo plazo de los paneles solares.

Rotura de lámina trasera

La presencia de láminas traseras agrietadas indica que la selección de los componentes no ha sido óptima. Este defecto facilita que el vapor de agua penetre en el laminado del módulo y dañe las células solares. La inspección periódica y las medidas preventivas son las mejores recomendaciones ante este problema de energía solar.

cursos energias renovables de gran calidad en modalidad online

Otro problema de energía solar es el desequilibrio energético

El mix eléctrico es la combinación de todos los métodos de generación de electricidad que se vierten a una misma red eléctrica. Una cuidada distribución de porcentajes, si está bien diseñada, repercute en una buena estabilidad energética de una región o incluso un país entero.

Sin embargo, si la instalación de paneles solares sobre los tejados de las casas, crece de forma desordenada puede romper ese equilibrio energético. Los momentos más delicados para la estabilidad se producen en los días soleados de otoño y primavera.

Estas estaciones del año se caracterizan por unas temperaturas suaves que no requieren de conectar los aparatos de aire acondicionado. En este caso, tendriamos un escenario donde los hogares se suministren con la electricidad que ellos mismos generan y se reduce drasticamente el consumo estimado.

Aquí nos encontramos con el rendimiento de las grandes plantas de energía convencionales no es muy flexible y no están preparadas para cambiar de un régimen de generación de electricidad a otro (menor o mayor) rápidamente.

Daños en los equipos electrónicos

Otra dificultad que se encontrarían las plantas de energía es lograr un funcionamiento mínimo para garantizar el voltaje y la frecuencia para que todos los aparatos eléctricos funcionen sin dañarse. Si baja de un umbral predefinido, la planta dejaría de generar electricidad por seguridad y el resto de centrales tendrían que absorber la demanda.

Ciertas regiones, incluso dentro de España, se enfrentan a problemas de demanda de electricidad en momentos puntuales. Estos pueden afectar al día a día de personas, empresas e industrias dependientes de un suministro estable. Por el momento, no se han encontrado soluciones viables a medio plazo y las esperanzas se han puesto con las baterías.

El almacenamiento es la gran esperanza para  resolver los problemas de energía solar

Numerosas compañias, como Tesla, está trabajando en el desarrollo de baterías inteligentes capaces de recoger la energía sobrante en momentos de baja demanda para que las centrales trabajen a un ritmo lo más constante posible. El almacenamiento de energía se presenta  como la gran esperanza.

Esta sería una de las soluciones de la generación y distribución eléctrica. Que las centrales afectadas por el autosuministro de los usuarios finales nunca lleguen a bajar del límite y la energía sobrante se almacene de forma segura para periodos con más demanda (como la noche).

Otra posibilidad que esta desarrollandose con gran velocidad es emplear los excesos de energía solar en la generación de hidrógeno, produciendo lo que se conoce como hidrógeno verde. Este combustible tiene cero emisiones y permite almacenamientos en grandes cantidades y en periodos más extensos. Lo que facilita volver a ajustar la oferta y la demanda de energía entre los productores y los consumidores.