La energía solar y la energía eólica son fuentes de energía renovable que se usan para generar electricidad en distintos países del mundo. En Ecuador, según el Ministerio de Energía y Minas, hay 34 centrales de energía solar y tres centrales de energía eólica.
Cuando hay apagones los paneles siguen absorbiendo los rayos de sol y las hélices se siguen moviendo con el viento, y así encienden los generadores para producir electricidad.
Es decir, con los cortes de luz estas formas de generación de energía no dejan de funcionar porque operan de forma autónoma, y dependen de la fuente de energía primaria: en el caso de la energía solar, del sol, y en el de la energía eólica, el viento.
Norman Jiménez, ingeniero eléctrico especializado en sistemas eléctricos de potencia, dice que en el país todas las centrales de energía solar y eólicas están conectadas a través de subestaciones al Sistema Nacional Interconectado. Este sistema permite la generación de energía que todos los ecuatorianos y ecuatorianas usamos a diario.
Estas estaciones, dice el ingeniero, trabajan en la denominada “curva de carga base”, es decir que “todo el tiempo están generando [energía] de acuerdo a la [disponibilidad del] recurso, tanto solar como el viento”. Dependen netamente de la naturaleza.
Así funciona la energía solar
La energía solar se obtiene en forma de radiación electromagnética. Es decir, por medio de la luz, el calor y los rayos ultravioleta emitidos por el sol, a través de paneles solares o colectores. Los paneles solares son unas planchas rectangulares de color oscuro que están divididas por cuadrantes, las componen una cubierta transparente, una placa captadora, un aislante y una carcasa.
Los paneles solares se pueden colocar sobre el tejado o en el piso. Fotografía del sitio web de Ener City.
Según el blog sobre energía renovable GreenHeiss, la cubierta transparente se encarga de producir el efecto invernadero: hace que la radiación que atravesó la cubierta llegue a la placa captadora y se quede ahí.
La placa captadora, en cambio, absorbe la radiación solar y la transforma en energía térmica. Mientras que el aislante evita las pérdidas térmicas hacia el exterior y la carcasa protege y soporta todos los elementos del panel.
Los colectores o captadores solares se dividen en dos tipos: de baja temperatura — usados en casas — y de alta temperatura — usados en sitios comerciales.
Los colectores, de alta y baja temperatura, están formados por un vidrio exterior que recibe los rayos solares, una placa colectora que transforma los rayos en energía térmica, una caja que almacena el calor y un líquido.
Este líquido es una mezcla de agua y propilenglicol —aditivo para aumentar la provisión de energía— que está cerca de la caja que al calentarse lleva la energía hasta el aparato que necesite electricidad.
En Ecuador, la radiación solar en la Costa y Sierra es “considerable”, de acuerdo a un estudio de la Universidad Nacional de Loja.
Jiménez explica que este tipo de energía se genera a través de los fotones, que son partículas de luz esenciales del proceso electromagnético. Estos fotones chocan en una placa de silicio en los paneles solares y generan, inicialmente, pequeños voltajes.
Los voltajes son la tensión o la diferencia de potencial eléctrico y la agrupación de los pequeños voltajes en los paneles solares generan electricidad.
Los paneles solares miden, en promedio, un metro de ancho y un metro con siete centímetros de largo, sin embargo pueden ser mayores. Estos están conectados entre sí de dos formas:
- En serie: El voltaje que atraviesa el panel se divide entre los diferentes componentes del panel y la corriente se mantiene.
- En paralelo: La corriente se divide entre los componentes del panel y el voltaje se mantiene igual.
Cuando el panel capta la energía del sol y comienza el proceso para producir electricidad el tipo de corriente que genera es continua, esto quiere decir que fluye en línea recta y luego es transformada a corriente alterna, que viaja en ondas.
Mayken Espinoza-Andaluz, profesor e investigador del Centro de Energías Renovables y Alternativas (CERA) de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (Espol), dice que cuando los paneles solares están desconectados del Sistema Interconectado Nacional “no deberían tener ningún inconveniente”, cuando hay apagones. Porque siguen trabajando como siempre.
Lo que sucede, explica, es que el panel solar deberá “trabajar más” para suplir el incremento en la demanda energética. Pero destaca que estos podrán trabajar más, es decir, generar más cantidad de energía, siempre y cuando haya el recurso energético, es decir, el sol.
Así funciona la energía eólica
En las zonas costeras y montañosas del Ecuador las corrientes de aire son tan fuertes que son aprovechadas para la generación de energía. Esto lo hacen mediante la instalación de grandes hélices conocidas como aerogeneradores.
Al girar, los aerogeneradores transforman la energía cinética —asociada al movimiento de los cuerpos— del viento en electricidad. Las tres centrales de este tipo de energía en el país están localizadas en Loja, y en las islas San Cristóbal y Baltra del archipiélago de Galápagos.
Estos aerogeneradores se componen de una torre alta y una hélice o rotor en la parte de arriba. El ingeniero Jiménez explica que las hélices “con la acción del viento se mueven y este movimiento es transmitido a una caja de cambios a un generador”. El generador convierte el movimiento mecánico de las hélices en energía eléctrica.
La electricidad generada es inicialmente corriente alterna y se convierte en corriente continua a través de un sistema de rectificación. La corriente continua generada es transformada una vez más a corriente alterna mediante el uso de un inversor. Luego es transportada por medio de cables subterráneos o aéreos hasta una subestación cercana en la que se ajusta el voltaje y se conecta a la red eléctrica, para su distribución y consumo.
Espinoza-Andaluz explica que al igual que con los paneles solares, la fabricación de energía generada a partir de las torres eólicas no se ve interrumpida por los apagones.
Los sistemas eólicos al ser autónomos, es decir, funcionar sin depender del Sistema Nacional Interconectado, al momento de un corte de luz “la torre eólica va a tener de alguna manera suplir la demanda de electricidad trabajando más”. Pero al igual que con los paneles solares, lo va a poder hacer si hay el recurso suficiente, en este caso, el viento.
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