La energía solar es la luz del sol
La luz del sol es la energía radiante del sol. La cantidad de radiación solar, o energía solar, que la tierra recibe cada día es muchas veces mayor que la cantidad total de toda la energía que las personas consumen cada día. Sin embargo, en la superficie terrestre, la energía solar es una fuente de energía variable e intermitente. No obstante, el uso de la energía solar, especialmente para la generación de electricidad, ha aumentado significativamente en Estados Unidos y en todo el mundo en los últimos 30 años.
Los recursos de energía solar varían según la ubicación
La disponibilidad e intensidad de la radiación solar en la superficie terrestre varía según la hora del día y la ubicación. En general, la intensidad de la radiación solar en cualquier lugar es mayor cuando el sol está en su posición aparente más alta en el cielo, al mediodía solar, en días claros y sin nubes.
La latitud, el clima y los patrones meteorológicos son factores importantes que afectan a la insolación, es decir, a la cantidad de radiación solar que se recibe en una superficie determinada durante un periodo de tiempo específico. Los lugares situados en latitudes más bajas y en climas áridos suelen recibir mayores cantidades de insolación que otros lugares. Las nubes, el polvo, las cenizas volcánicas y la contaminación de la atmósfera afectan a los niveles de insolación en la superficie. Los edificios, los árboles y las montañas pueden dar sombra a un lugar durante diferentes horas del día en diferentes meses del año. Las variaciones estacionales (mensuales) de los recursos solares aumentan al aumentar la distancia del ecuador terrestre.
El tipo de colector solar también determina el tipo de radiación solar y el nivel de insolación que recibe un colector solar. Los sistemas de colectores solares de concentración, como los utilizados en las centrales termoeléctricas, requieren una radiación solar directa, que suele ser mayor en las regiones áridas con pocos días nublados. Los colectores solares térmicos y fotovoltaicos planos pueden utilizar la radiación solar global, que incluye la radiación solar difusa (dispersa) y la directa. Más información sobre la radiación solar.
En general, un colector de energía solar con sistema de seguimiento tendrá mayores niveles de insolación diaria y anual que un colector solar en posición fija. Obtenga más información sobre los ángulos de inclinación de los colectores fotovoltaicos y los sistemas de seguimiento de colectores fotovoltaicos.
Los dos mapas siguientes muestran la radiación solar media anual de Estados Unidos en kilovatios hora (kWh) por metro cuadrado y día (kWh/m2/d) para la irradiación directa normal (DNI) utilizada por los colectores de energía solar de concentración y la irradiación global horizontal (GHI) utilizada por los colectores solares planos. El siguiente mapa mundial muestra la radiación solar global media diaria sobre una superficie plana horizontal.
Fuente: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
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Source: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
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Mapa mundial de recursos solares
Fuente: Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), NASA Surface meteorology and Solar Energy (SSE), 2008.
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Donde se utiliza la energía solar
Los niveles de insolación son importantes para el rendimiento técnico y económico de los sistemas de energía solar. La disponibilidad de incentivos financieros y de otro tipo para la energía solar también son factores importantes que influyen en dónde se instalan los sistemas de energía solar. La medición neta ha sido especialmente importante para fomentar la instalación de sistemas fotovoltaicos en hogares y empresas.
El uso total de la energía solar en Estados Unidos aumentó de unos 0,06 trillones de unidades térmicas británicas (Btu) en 1984 a unos 1,?? trillones de Btu (o ?? cuatrillones de Btu) en 2020. La generación de electricidad solar representó alrededor del 93% de todo el uso de la energía solar en 2002.
La generación total de electricidad solar en EE.UU. pasó de unos 5 millones de kWh en 1984 (casi todos procedentes de centrales termoeléctricas solares), a unos 133.000 millones de kWh en 2020, de los cuales el 66% procedía de centrales fotovoltaicas a escala de servicios públicos, el 31% de sistemas fotovoltaicos distribuidos/de pequeña escala y el 2% de centrales termoeléctricas solares. Las centrales eléctricas a escala de servicios públicos tienen al menos un megavatio (MW) de capacidad de generación de electricidad y los sistemas a pequeña escala tienen menos de un MW de capacidad de generación.
Los mapas que aparecen a continuación muestran la generación total anual de electricidad solar en cada estado a partir de centrales solares a escala de servicios públicos y la generación estimada de electricidad a partir de sistemas fotovoltaicos a pequeña escala. La mayoría de los sistemas fotovoltaicos a pequeña escala se instalan en edificios. Los sistemas fotovoltaicos de pequeña escala del sector residencial representaron el 61% de la generación total de electricidad fotovoltaica de pequeña escala en 2020.
De acuerdo con las Estadísticas Internacionales de Energía de la EIA, en 1990, 11 países generaron alrededor de 0,4 mil millones de kWh de generación total de electricidad solar, y en 2019, 218 países y territorios de Estados Unidos generaron alrededor de 699 mil millones de kWh. Los cinco principales productores de electricidad solar y sus porcentajes de generación de electricidad solar total en el mundo en 2019 fueron:
- China-32
- Estados Unidos-15
- Japón-11
- India-7
- Alemania-6
Última actualización: 18 de marzo de 2021