NIVELES DE RADIACIÓN SOLAR EN BOLIVIA
RADIACIÓN SOLAR
La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la potencia que por unidad de superficie alcanza a la Tierra. Incide en un plano horizontal sobre la superficie terrestre. Sus unidades en el SI (Sistema Internacional) son el W/m2.
La potencia radiante de 1.367 W/m2, denominada constante solar, es la irradiancia que recibe una superficie perpendicular al sol en el exterior de la atmósfera. La irradiancia que llega al Planeta Tierra no es la que finalmente alcanza la superficie terrestre debido a la influencia de los fenómenos atmosféricos.
La atmósfera atenúa la radiación solar debido a los fenómenos de reflexión, absorción y difusión que los componentes atmosféricos producen sobre ésta (moléculas de aire, ozono, vapor de agua, CO2, aerosoles, etc.). Entonces la energía que llega a la superficie de nuestro planeta es menor, cerca de 1000 W/m2 aproximadamente.
Si se suma toda la radiación que incide sobre los paneles solares en un lugar determinado y en un periodo de tiempo definido (hora, día, mes, año) se obtiene la energía en kWh/m2. Este valor es según la región a la que hagamos referencia.
TIPOS DE RADIACIÓN SOLAR POR SU INCIDENCIA
La forma en que incide la radiación solar sobre los paneles solares, nos proporciona una clasificación de 3 componentes:
- Radiación solar directa
- Radiación solar difusa
- Radiación solar de albedo o reflejada
Radiación Directa: Es la radiación solar que llega a los paneles solares sin interferencias, es decir la que proviene directamente del sol sin que hay ningún objeto en medio. Afectada por el fenómeno de absorción. Varía en función de la nubosidad del momento en que se mide y también de la estación del año.
Radiación Difusa: Es la radiación solar que llega atenuada por algún fenómeno, es la que recibimos debido al reflejo de la radiación solar sobre las nubes, partículas del aire, es la radiación que más recibimos en días nublados y es afectada por el fenómeno de difusión.
Radiación reflejada: Es la radiación solar que es devuelta por la superficie terrestre. La cantidad de radiación depende del coeficiente de reflexión de la superficie, también llamado radiación de albedo. Del mismo modo, las superficies horizontales no reciben ninguna radiación reflejada, porque están de espaldas a la superficie terrestre, mientras que las superficies verticales son las que reciben más este tipo de radiación.
Radiación global: La radiación solar global es la suma de la radiación directa, difusa y de albedo.
Además de la radiación directa, difusa y de albedo, hay que tener en cuenta que cuando los rayos solares no inciden perpendicularmente sobre las células fotovoltaicas, se producen pérdidas por reflexión y absorción en las capas anteriores a la célula, como el vidrio, encapsulante y capa antirreflexiva.
ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN DE PANELES SOLARES
La posición del sol varía durante el día y durante las estaciones, por lo tanto también varía el ángulo con el cual los rayos solares entran en contacto con una superficie como la de los paneles solares.
La energía recibida depende de la orientación y de la inclinación de los módulos fotovoltaicos. Una superficie horizontal recibe la mayor cantidad de energía en verano, cuando la posición del sol es alta y los días son más largos, mientras que una superficie vertical expuesta al sur recibe más aportes en invierno que en verano, aproximadamente 1,5 veces más con respecto a una horizontal.
La inclinación óptima de los paneles fotovoltaicos es la que la superficie del panel solar se encuentra en posición perpendicular a la radiación solar y depende de la latitud en la que nos encontramos, de la época del año. Se debe buscar siempre una inclinación similar a la de la latitud del lugar y lo más orientada al Sur.
MAPA SOLAR DE BOLIVIA
Por fortuna, en Bolivia contamos con buenos niveles de radiación solar, todo el año. A nivel mundial, Bolivia es uno de los países que recibe mayor radiación solar, es por ello que la instalación de sistemas fotovoltaicos en nuestro país es factible y rentable.
En el gráfico anterior se observa el mapa de Bolivia con una graduación de colores, para identificar los niveles de radiación y las zonas más favorables para la generación fotovoltaica.
Como se puede observar en la zona suroeste la radiación solar aumenta ya que en ésta región se encuentra el altiplano, los valles interandinos y las zonas con mayor altitud con respecto al nivel del mar con clima seco, reciben una alta tasa de radiación solar entre valores de 5.1 – 7.2 kW-h/m2-día dependiendo de la época del año, lo que significa mayor potencial de generación de electricidad con origen fotovoltaico.
La zona de los llanos presenta una tasa de radiación solar entre 4,5 – 5 kWh/m2-día lo que significa un buen porcentaje.
En la parte noreste de Bolivia, a partir de la Cordillera Oriental presenta los valores más bajos de radiación solar, entre 3.9 – 5.1 kW-h/m2-día debido a que esta región es una zona de baja altitud sobre el nivel del mar y se caracteriza por su clima tropical y alta humedad generando una mayor dispersión de la radiación solar. No obstante la generación de electricidad con origen fotovoltaico aún sigue representando un buen porcentaje de producción.
La tasa de radiación entre la época de invierno y verano no representa diferencias que sobrepasen el 25%.
La energía solar fotovoltaica está llegando con fuerza a la industria energética. Cada vez más consumidores aprovechan la energía solar. Lo hacen para abastecer sus hogares y negocios y reducir sus facturas de electricidad.
PANEL SOLAR
El panel solar convierte la luz del sol en electricidad gracias a una reacción eléctrica que se produce en las células de silicio del panel cuando chocan en ellas los fotones del sol.
Cuando la capa negativa de silicio se expone orientada al sol, los fotones chocan contra ella liberando una gran cantidad de electrones. Estos electrones se dirigirán a cubrir los espacios presentes en la capa de silicio positiva, generándose así una corriente eléctrica entre ambas capas de cargas opuestas.
Por sí sola una célula solar produce poca energía, pero muchas células unidas entre ellas mediante un hilo conductor pueden llegar a producir mayor energía.
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