L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Producció d'electricitat a partir de la llum solar

La producció d'electricitat a partir de la llum solar consistix en la conversió d'energia de la llum solar en electricitat, ya siga directament per mig d'energia solar fotovoltaica o indirectament per mig d'energia termosolar de concentració. Les cèlules fotovoltaiques convertixen la llum en corrent elèctrica per mig del efecte fotovoltaic.[1] Els sistemes d'energia termosolar concentrada utilisen lents o espills i sistemes de seguiment solar per a enfocar una gran àrea de llum solar en un punt calent, a sovint per a impulsar una turbina de vapor.

Producció d'electricitat a partir de la llum solar

En 2023, l'energia solar va generar el 5 % de l'electricitat mundial,[2] en comparació al 1% en 2015, quan es va firmar l'Acort de París per a llimitar el canvi climàtic.[3] Junt en l'energia eòlica terrestre, en la majoria dels països, el cost nivellat de l'energia més barat per a noves instalacions és l'energia solar a escala comercial.[4][5]

Potencial

 
Energia solar estimada disponible per a generació d'energia. El mapa mostra la suma promig diària/anual de la producció d'electricitat d'una planta d'energia solar fotovoltaica conectada a la ret d'1 kW pic que cobrix el periodo comprés entre 1994/1999/2007 (depenent de la regió geogràfica) i 2018.[6] La base de senyes de recursos solars subjacent es calcula per mig del model Solargis a partir de senyes atmosfèriques i satelitales en intervals de temps de 15 i 30 minuts respectivament i una resolució espacial d'1 km. Més detalls en: https://globalsolaratlas.info

La geografia afecta el potencial d'energia solar perque diferents llocs reben diferents cantitats de radiació solar. En particular, en algunes variacions, les àrees més propenques al equador generalment reben majors cantitats de radiació solar. No obstant, l'us de dispositius generadors d'energia fotovoltaica que poden seguir la posició del Sol pot aumentar significativament el potencial d'energia solar en àrees més alluntades de l'equador.[7] La variació horària afecta el potencial de l'energia solar, perque durant la nit hi ha poca radiació solar en la superfície de la Terra per a que l'absorbixquen els panels solars. Açò llimita la cantitat d'energia que els panels solars poden absorbir en un dia. La cobertura de núvols pot afectar el potencial dels panels solars perque els núvols bloquegen la llum entrante del Sol i reduïxen la llum disponible per a les cèlules solars.


Ademés, la disponibilitat de terreny té un gran efecte en l'energia solar disponible perque els panels solars solament es poden instalar en terrenys o superfícies que no s'utilisarien. Les teulades dels edificis són un lloc adequat per a les cèlules solars, ya que moltes persones han descobert que d'esta manera poden arreplegar energia directament en les seues cases o edificis. Atres àrees adequades per a cèlules solars són terrenys que no s'utilisen per a negocis, a on es poden establir plantes solars.[7]

Aspectes econòmics

Cost per vat

Els factors de cost típics de l'energia solar inclouen els costs dels mòduls, els marcs per a sostindre'ls, el cablejat, els inversors, el cost de mà d'obra, el terreny que puga ser necessari, la conexió a la ret, el manteniment i la insolació solar que rebrà eixa ubicació.

Els sistemes fotovoltaics no utilisen combustible i els mòduls solen durar entre 25 i 40 anys.[8] Per lo tant, els costs inicials de capital i finançament representen entre el 80 i el 90 per cent del cost de l'energia solar.[9]<span title="Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «DecodeEncode».">: 165 

Alguns països estan considerant posar llímits als preus,[10] mentres que uns atres preferixen contractes per diferències.[11]

La gran magnitut de l'energia solar disponible la convertix en una font d'electricitat molt atractiva. En 2020, l'energia solar era la font d'electricitat més barata.[12][13] En Aràbia Saudita, en abril de 2021 es va firmar un acort de compra d'energia (PPA, Power Pucrchase Agreement) per a una nova planta d'energia solar en Al-Faisaliah. El proyecte va registrar el cost més baix del món per a la producció d'electricitat solar fotovoltaica: 1,04 centaus de dólar EE. UU./kWh.[14]

Preus d'instalació

Les despeses dels mòduls solars de banda d'alta potència han disminuït considerablement en el temps. A partir de 1982, el cost per kW era d'aproximadament 27 000 dólars nortamericans i en 2006 el cost va baixar a aproximadament 4000 dólars nortamericans per kW. En 1992, el sistema fotovoltaic costava aproximadament 16 000 dólars nortamericans per kW i va baixar a aproximadament 6000 dólars nortamericans per kW en 2008.[15]

En 2021, en EE. UU., l'energia solar residencial costava de 2 a 4 dólars per vat (pero les teixixques solars costaven molt més)[16] i els costs d'energia solar per a servicis públics rondaven 1 dólar per vat.[17]

Productivitat per ubicació

Vore també: Irradiació solar

La productivitat de l'energia solar en una regió depén de l'irradiació solar, que varia a lo llarc del dia i de l'any i està influenciada per la latitut i el clima. La potència d'eixida del sistema fotovoltaic també depén de la temperatura ambiente, la velocitat del vent, l'espectre solar, les condicions locals del sol i atres factors.

l'energia eòlica terrestre tendix a ser la font d'electricitat més barata en el nort de Eurasia, Canadà, algunes parts dels Estats Units i la Patagonia en Argentina, mentres que en atres parts del món, es creu que és millor principalment l'energia solar (o, menys freqüentment, una combinació d'energia eòlica, solar i una atra energia baixa en carbono).[18]<span title="Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «DecodeEncode».">: 8  Els models de l'Universitat de Exeter sugerixen que per a 2030 l'energia solar serà més barata en tots els països llevat en alguns del norest d'Europa.[19]


Els llocs en major irradiació solar anual es troben en els tròpics i subtrópicos àrits. Els deserts que es troben en latitut baixes solen tindre pocs núvols i poden rebre llum solar durant més de dèu hores al dia.[20][21] Estos deserts càlits formen el cridat Cinturó Solar Global (Global Sun Belt) que rodeja el món. Este cinturó està format per extenses extensions de terra en el nort d'Àfrica, el sur d'Àfrica, el suroest d'Àsia, Orient Mig i Austràlia, aixina com els deserts molt més chicotets d'Amèrica del Nort i del Sur.[22]

Per lo tant, l'energia solar és (o es preveu que es convertixca en) la font d'energia més barata en tota América Central, Àfrica, Mig Orient, Índia, Surest Asiàtic, Austràlia i varis atres llocs.[18]<span title="Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «DecodeEncode».">: 8 

A continuació es mostren diferents mides d'irradiació solar (irradiació normal directa, irradiació horisontal global):

  •  
    Norteamérica
  •  
    Sudamérica
  •  
    Europa
  •  
    Àfrica i Mig Oriente
  •  
    Sur i surest d'Àsia
  •  
    Austràlia
  •  
    Món

Autoconsumo

En els casos de autoconsum d'energia solar, el temps de recuperació de l'inversió econòmica es calcula en funció de la cantitat d'electricitat que no es compra de la ret.[23] No obstant, en molts casos, els patrons de generació i de consum no coincidixen, i part o tota l'energia pot tornar-se a la ret. L'electricitat que no es necessita per a autoconsum es ven, i en atres moments, quan es pren energia de la ret, es compra electricitat de la ret. Els costs i preus relatius obtinguts afecten a l'economia. En molts mercats, el preu pagat per l'electricitat fotovoltaica venuda és significativament inferior al preu de l'electricitat comprada, lo que incentiva el autoconsumo.[24] Ademés, en Alemània i Itàlia, per eixemple, s'han utilisat incentius separats per al autoconsumo.[24] La regulació de l'interacció en la ret també ha inclós llimitacions a l'injecció a la ret en algunes regions d'Alemània en grans cantitats de capacitat fotovoltaica instalada.[24][25] En aumentar el autoconsumo, es pot llimitar l'injecció a la ret sense restriccions, lo que desperdicia electricitat.[26]


Una bona correspondència entre generació i consum és clau per a un alt autoconsumo. La combinació adequada es pot millorar en l'us de bateries o en un consum elèctric controlat.[26] No obstant, les bateries són cares i la rendabilitat pot requerir la prestació d'atres servicis ademés de l'aument de l'autoconsumo,[27] per eixemple evitant corts d'energia.[28] Els depòsits d'almagasenament d'aigua calenta en calefacció elèctrica en bombes de calor o calfadors de resistència poden proporcionar almagasenament de baix cost per al autoconsum d'energia solar.[26] El desplaçament en el temps de certes càrregues d'electricitat, com lavavajillas, secadoras i llavadores, poden proporcionar un consum controlable en només un efecte llimitat sobre els usuaris, pero el seu efecte sobre el autoconsum d'energia solar pot ser llimitat.[26]

Preus, incentius i imposts de l'energia

El propòsit polític original de les polítiques d'incentius per a l'energia fotovoltaica (panels fotovoltaics) era facilitar un desplegament inicial a chicoteta escala per a començar a fer créixer l'indústria, inclús quan el cost de l'energia fotovoltaica estava significativament per damunt de la paritat de la ret, per a permetre que l'indústria conseguira les economies d'escala necessàries per a alcançar paritat de la ret. Des de que es va alcançar la paritat de ret, s'implementen algunes polítiques per a promoure l'independència energètica nacional,[29] la creació d'ocupacions d'alta tecnologia[30] i la reducció de les emissions de CO2.[29]

Els incentius financers per a l'energia fotovoltaica diferixen entre països, inclosos Austràlia,[31] China,[32] Alemània,[33] Índia,[34] Japó i Estats Units, i inclús entre estats dins de EE. UU.

Medició neta

 
La medició neta, a diferència d'una tarifa d'alimentació, requerix solament un contador de consum elèctric, pero est deu ser bidireccional (es pren de la ret i s'alimenta a la ret).

En la medició neta, el preu de l'electricitat produïda és el mateix que el preu suministrat al consumidor, i al consumidor se li factura la diferència entre la producció i el consum. La medició neta generalment es pot realisar sense canvis en els medidors d'electricitat estàndar, que medixen en precisió l'energia en abdós direccions i informen automàticament la diferència, i perque permet als propietaris de vivendes i empreses generar electricitat en un moment diferent al del consum, utilisant efectivament la ret com a bateria d'almagasenament jagant. En la medició neta, els dèficits es facturen cada més, mentres que els superàvits es transferixen al més següent. Les millors pràctiques exigixen la renovació perpètua dels crèdits de kWh.[35] Els crèdits excedents despuix de la terminació del servici es perden o es paguen a una taxa que va des de la tarifa majorista fins a la tarifa minorista o superior, de la mateixa manera que els crèdits anuals excedents.[36]

Producció comunitària d'electricitat a partir del Sol

 
Granja solar comunitària en la ciutat de Wheatland, Wisconsin.[37]

Un proyecte solar comunitari és una instalació d'energia solar que accepta capital i proporciona crèdits de producció i beneficis fiscals a múltiples clients, inclosos individus, empreses, organisacions sense fins de lucre i atres inversors. Els participants solen invertir o subscriure's a una determinada capacitat de kW o generació de kWh de producció elèctrica remota.[38]

Imposts

En alguns països s'han impost aranzel (imposts d'importació) als panels solars importats.[39][40]


Referències

  1. ↑ «Energy Sources: Solar» (en anglés). Department of Energy. Archivat des d'el original, el 14 d'abril de 2011. Consultat el 19 d'abril de 2011.
  2. ↑ «Executive summary – Renewables 2023 – Analysis» (en en-gb).
  3. ↑ «Global Electricity Review 2022» (en en-us).
  4. ↑ «2023 Levelized Cost Of Energy+» (en en).
  5. ↑ «Executive summary – Renewable Energy Market Update - June 2023 – Analysis» (en en-gb).
  6. ↑ «Global Solar Atles».
  7. ↑ 7,0 7,1 World energy assessment: energy and the challenge of sustainability, 1. print edició, New York, NY: United Nations Development Programme. ISBN 978-92-1-126126-4.
  8. ↑ “Policies toward net-zero: Benchmarking the economic competitiveness of nuclear against wind and solar energy” (en) (15 de agost 2022). Applied Energy 320: 119275. doi:10.1016/j.apenergy.2022.119275. ISSN 0306-2619. Bibcode: 2022ApEn..32019275N.
  9. ↑ «Renewable electricity – Renewables 2022 – Analysis» (en en-gb).
  10. ↑ «EU expects to raise €140bn from windfall tax on energy firms» (en en).
  11. ↑ «The EU's energy windfall tax gives UK ministers a yardstick for their talks» (en en).
  12. ↑ «'Renewables' power ahead to become the world's cheapest source of energy in 2020» (en en).
  13. ↑ «Levelized Cost Of Energy, Levelized Cost Of Storage, and Levelized Cost Of Hydrogen» (en en).
  14. ↑ «Saudi Aràbia signed Power Purchase Agreement for 2,970MW Solar PV Projects» (en en).
  15. ↑ “Solar energy: Markets, economics and policies” (en) . Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 (1): 449–465. doi:10.1016/j.rser.2011.08.009. ISSN 1364-0321.
  16. ↑ «Solar Shingles Vs. Solar Panels: Cost, Efficiency & More (2021)» (en en).
  17. ↑ «Solar Farms: What Llaure They and How Much Do They Cost? - EnergySage» (en en-us).
  18. ↑ 18,0 18,1 “Low-cost renewable electricity as the key driver of the global energy transition towards sustainability” (en) (15 de juliol 2021). Energy 227: 120467. doi:10.1016/j.energy.2021.120467. ISSN 0360-5442.
  19. ↑ «Is a solar future inevitable?».
  20. ↑ «Daytime Cloud Fraction Coast lines evident» (en anglés).
  21. ↑ «Sunshine» (en anglés).
  22. ↑ «Living in the Sun Belt : The Solar Power Potential for the Middle East» (en anglés).
  23. ↑ «Money saved by producing electricity from PV and Years for payback» (en anglés).
  24. ↑ “Improved Low Voltage Grid-Integration of Photovoltaic Systems in Germany” . IEEE Transactions on Sustainable Energy 4 (2): 534–542. doi:10.1109/TSTE.2012.2198925. Bibcode: 2013ITSE....4..534S.
  25. ↑ 26,0 26,1 26,2 26,3 “Optimal and rule-based control strategies for energy flexibility in buildings with PV” . Applied Energy 161: 425–436. doi:10.1016/j.apenergy.2015.10.036. Bibcode: 2016ApEn..161..425S.
  26. ↑ Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
  27. ↑ «The Value of Electricity Reliability: Evidence from Battery Adoption» (en en-us).
  28. ↑ 29,0 29,1 «Germany boosts renewables with "biggest energy policy reform in decades"» (en en).
  29. ↑ «Indigenizing Solar Manufacturing: Charting the Course to a Solar Self-Sufficient Índia - Saur Energy International».
  30. ↑ «Renewable power incentives».
  31. ↑ China Racing Ahead of America in the Drive to Go Solar. [1] archivat en Wayback Machine.
  32. ↑ «Power & Energy Technology - IHS Technology».
  33. ↑ Ravi Shankar. «What is the solar rooftop subsidy scheme/yojana? - Claves of Índia» (en en).
  34. ↑ «Net Metering».
  35. ↑ «Net Metering and Interconnection - NJ OCE Web Site».
  36. ↑ Mentzel, Dashal. «Partnership brings benefits of community solar to Vernon County» (en en).
  37. ↑ «Community Solar Basics» (en en).
  38. ↑ Philipp, Jennifer (2022-09-07). «Solar Power in Africa on the Rise» (en en-us).
  39. ↑ Busch, Marc L.. «The mystery of Índia's new solar tariffs» (en en-us).
Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Producció_d%27electricitat_a_partir_de_la_llum_solar&oldid=1509595»