Celdas solares DF

El consumo energético del ser humano ha aumentado de manera drástica. Si volteáramos al pasado y viéramos cómo era la vida en una familia normal en México, nos daríamos cuenta de que los hábitos de consumo y los equipos electrónicos han cambiado rotundamente. Antes el costo de la energía eléctrica era más barato. Ir a la gasolinera para llenar el tanque de nuestro vehículo y calentar nuestros alimentos era algo económicamente llevadero. ¿Qué ha generado estos cambios? La respuesta yace en dos condiciones. La primera se refiere a la fuente de donde obtenemos la energía, y la segunda a los cambios tecnológicos en nuestra vida diaria.

La principal fuente energética que utilizamos actualmente es el petróleo. Más del 80% de las centrales de generación eléctrica que abastecen al país son alimentadas por combustibles de origen fósil, esto genera en nuestra vida diaria una fuerte dependencia por el llamado “Oro Negro”. La economía mundial y la de nuestro país giran en torno a la variación de los precios del mencionado energético.

Por varias décadas, el consumo del petróleo ha generado un problema crítico en el medio ambiente. Para obtener energía de él es necesario quemarlo mediante un proceso de combustión, generando gases causantes de contaminación ambiental y calentamiento global a pequeña y gran escala. Algunos países de primer mundo han tomado cartas sobre el asunto, tratando de frenar esto.

Por otro lado, la tecnología de telecomunicaciones y electrónica ha avanzado enormemente. Antes, una familia promedio disponía de un teléfono para mantenerse comunicada y ahora cada miembro tiene un teléfono celular para su uso personal, que no solo utiliza para realizar llamadas, sino para ejecutar múltiples tareas. Estos dispositivos, al ser una herramienta que el ser humano utiliza todo el tiempo, requieren de sistemas almacenamiento energético que consumen más energía que antes. Las televisiones son un caso similar. Ahora en cada habitación se tiene una, y se utiliza mucho más que antes. La oferta televisiva es más amplia y la manera en que se presenta es más atractiva. Así como estos dos equipos electrónicos, existen mucho otros ejemplos presentes en los hogares. Es cierto que la eficiencia en el consumo de energía de los electrodomésticos es mucho mejor que antes, pero no ha sido suficiente para detener el aumento en su consumo.

El número de seres humanos del planeta ha aumentado casi un 70% en los últimos 30 años, y la demanda de energía prácticamente al mismo ritmo. Sin embargo, las reservas de petróleo cada vez son menores; debido a esta condición, los precios de la energía han aumentado y la diversificación de otras fuentes para obtenerla se han desarrollado.

Los paneles solares fotovoltaicos son una alternativa para la generación de energía eléctrica. Estos dispositivos generan energía al recibir los rayos del sol. Esto bajo el principio denominado “Fotovoltaico”, descubierto en 1839 por un físico francés. Están compuestos de celdas de silicio que son acomodadas para generar energía para aplicaciones específicas. Los avances en su creación han mejorado con el paso de los años, teniendo un incremento en las últimas 3 décadas.

Los paneles solares también conocidos como “celdas solares”, se configuran en arreglos de uno o varios, para conformar un sistema solar de generación eléctrica. Se agregan otros componentes electrónicos dependiendo del uso que se le vaya a dar al sistema. Estos sistemas tienen la ventaja que son silenciosos en su funcionamiento, no generan contaminantes, tienen una larga vida de operación y su mantenimiento es muy sencillo.

Con el principio del siglo XXI se ha visto un incremento acelerado en la utilización de energía generada con celdas solares. Se estima que para el 2030 estos sistemas puedan abastecer gran parte de la demanda total de energía en el mundo. Algunos países de primer mundo como Alemania, España y Estados Unidos han apostado por el uso de estos equipos para sustituir lentamente la generación de energía tradicional.

El uso de las celdas solares DF y en todo México ha sido adoptado con mucho interés. En nuestro país se tiene un recurso de radiación solar enorme, lo que ha llevado a que rápidamente los consumidores de energía concentren sus miradas hacia la tecnología fotovoltaica.

En las grandes ciudades se densifica el consumo de energía, estas apenas ocupan un 2% de todo el territorio del planeta. Sin embargo, son responsables de producir el 85% del PIB mundial, lo que conlleva a que consuman el 75% de toda la energía producida y que sean responsables de generar el equivalente porcentaje de gases responsables del efecto invernadero.

El Distrito Federal (o Ciudad de México, CDMX) es la novena ciudad más poblada del mundo y la que encabeza el primer lugar en el continente americano, esto según los últimos reportes de la Organización de las Naciones Unidas (ONU). También es la ciudad más contaminada de América, según la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Es por esto que las celdas solares DF son una medida necesaria para mitigar los problemas energéticos actuales. La aplicación que más relevancia ha tenido en los últimos años ha sido la generación de energía eléctrica interconectada a la red. Esta aplicación no requiere del uso de baterías y funciona gracias a que el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) permite hacer uso de la Red de Distribución para inyectar energía y almacenarla para periodos de baja insolación. Este funcionamiento se logra gracias a equipos electrónicos modernos, denominados “Inversores de interconexión”, los cuales pueden acoplarse a los parámetros de funcionamiento de la Red de Distribución y funcionar dentro de la misma sin alterarla.  Así, contratando un esquema de facturación especial, se coloca un equipo de medición de energía del tipo “Bidireccional” con la funcionalidad de registrar la energía que el usuario consume al mismo tiempo que la que inyecta a la Red.  El encargado de dar este tipo de contratos en nuestro país es Comisión Federal de Electricidad (CFE), ya que es el único facultado para suministrar energía eléctrica a usuarios finales.

Las ventajas que se alcanzan con este esquema de interconexión son las siguientes:

  • CFE compra la energía al mismo precio que la vende al usuario.
  • No se emiten gases contaminantes
  • El mantenimiento del sistema es simple, ya que no cuenta con sistemas de almacenamiento físico
  • Las emisiones de ruido son prácticamente nulas
  • Larga vida útil, ya que es superior a los 25 años. Excelente, considerando que se trata de equipos electrónicos.

Por estas ventajas, el gobierno del DF ha implementado una serie de normas e incentivos para los consumidores de energía eléctrica que adopten estas tecnologías. Adicionalmente a las ventajas económicas que se contraen al disminuir la facturación de energía eléctrica, se otorgan incentivos fiscales y descuentos en servicios.

Un problema que se tiene en la implementación de las celdas solares DF, es que se están construyendo una gran cantidad de condominios verticales, es decir, en edificios. Esto llevaría a pensar que los dueños de departamentos en los primeros niveles no podrían acceder a estas tecnologías, pero existe una solución a esto. Una variante del esquema de interconexión es el denominado Contrato Colectivo. Este permite celebrar un contrato ante la CFE para que un grupo de condominios en consenso puedan instalar celdas solares en un área establecida. Se les instalará un solo equipo de medición, que exclusivamente registrará la energía que el sistema de generación centralizado entregue a la red. Al cabo del periodo de facturación, la energía recibida por el suministrador será prorrateada a los condominios interesados.

Otro reto a vencer es la manera de adquirir estos sistemas. Los costos son elevados, pero para una gran cantidad de usuarios resultará rentable en el corto plazo. Para librar esta barrera económica, el gobierno y algunas instituciones bancarias han generado mecanismos para financiar estos equipos. Inclusive existe la opción de arrendamiento. Una entidad que financia estos proyectos es el Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE), en conjunto con su fiduciaria Nacional Financiera (NAFIN), las cuales otorgan el recurso para la adquisición de estos bienes con un financiamiento al 100%, plazo de pago hasta por 5 años y tasas de interés especiales.

Con todos estos apoyos, las celdas solares en el DF se han convertido en una tendencia en el aprovechamiento de recursos naturales para la generación de energía en casas y negocios. Con la tecnología que ya está disponible en el mercado, es una realidad aprovechar ese espacio de azotea para generar energía y a su vez dinero.

¿Cuál sería el potencial de energía solar que se puede extraer del DF?

Para el 2015, según el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), el DF tenía 8, 918,653 habitantes. La extensión territorial de esta Entidad Federativa es de 1,485 Km2, lo que significa que la densidad demográfica para ese año fue de 6,005 habitantes por Km2.

Para las condiciones climáticas de la Zona Metropolitana, las celdas solares DF pueden generar al día cerca de 0.63 KWh por metro cuadrado de energía eléctrica. Esto basado en las condiciones tecnológicas de los sistemas solares disponibles en el mercado en la actualidad.

Entonces, el potencial de generación de energía eléctrica del DF según su extensión geográfica sería de 935 GWh al día.

A nivel nacional el consumo de energía per cápita para el 2015, según la Secretaria de Energía (SENER), fue de 2,055 KWh o bien 5.63 KWh al día. Si quisieran abastecer con celdas solares el consumo de los habitantes del DF se necesitaría generar 50.2 GWh al día, que podría abastecerse con poco más de 5% de la superficie disponible.

¿No es increíble el potencial que tiene nuestro país?