Tenemos claro que depender energéticamente de otros países puede traernos consecuencias como las que hemos visto debido a la guerra de Ucrania, con fluctuaciones en los precios de la energía, pero… ¿Cómo podemos remediar esto? La solución se encuentra en nuestro Sol. Este lleva emitiendo energía 4.500 millones de años y es capaz de generar 173.000 teravatios al día. Para hacernos una idea, la central nuclear de Almaraz, en Cáceres, genera 46 megavatios aproximadamente al día. Solo con recoger una pequeña cantidad de la energía que emite el Sol, podríamos cubrir casi toda la demanda nacional. Esto es precisamente lo que conseguimos con las comunidades energéticas de Vergy. ¿Pero para qué sirve conocer realmente la irradiancia del sol?
¿Qué es la irradiancia?
Pero… ¿Nos llega toda la energía del Sol? Siento adelantar que no…
La energía que nos llega por unidad de superficie se denomina irradiancia; y claro, la Tierra solo ocupa una pequeña parte de superficie del sistema solar y nuestros módulos fotovoltaicos de la comunidad, una pequeña parte dentro de nuestro planeta Tierra, todo esto sin contar con la dispersión de parte de la energía en la atmósfera de la Tierra, tanto al toparse con ella (Albedo) como al atravesarla (Transmitancia de Rayleigh) y el ángulo con el que nos llega y la captamos. En resumidas cuentas, la energía que vamos perdiendo se va incrementando desde que parte del Sol y llega al módulo. Aquí entran nuestros técnicos, ellos saben cómo calcular la cantidad de energía que llega al planeta y, con ello, la cantidad de energía que reciben nuestros módulos.
¿Cómo calcular la energía que nos llega del sol?
Si queremos calcular la cantidad de energía que llega a la Tierra, podemos utilizar, en resumidas cuentas, la ley de Planck. De ella derivan otras como la de Stephan Boltzmann; que se complementa con la de Kirchhoff.
A través de ellas podemos afirmar que el flujo de energía emitido en la esfera de la órbita del sol ha de ser igual al recibido en la esfera de la órbita de la tierra, ambos flujos son iguales a irradiancia multiplicada por el área de cada cosa a la que correspondan. Por lo tanto, cuando nos centramos en nuestro planeta, reducimos la radiación entrante a un disco plano imaginario y hacemos la conversión, es sencilla porque ambas esferas son circulares, cuya fórmula de área es parecida y solo varía el volumen.
Así el flujo de energía recibido en la superficie del planeta será igual al captado por el disco plano. Por definición, el flujo es igual a la irradiancia recibida en la superficie del planeta multiplicada por el área del planeta, y todo esto, igualado a la irradiancia captada en el disco plano por el área del disco plano. Le introducimos la pérdida del albedo y ajustando la ecuación tenemos que:
Irradiancia recibida en la superficie de la tierra = (1 – Albedo) x (ISC / 4)
ISC corresponde a “Constant Solar Irradiance” que es la cantidad de energía que recibe una superficie de 1 m² situada fuera de la atmósfera terrestre, orientada perpendicularmente a los rayos del Sol. Como es una constante la conocemos y solo faltaría averiguar el albedo de la atmosfera para saber la irradiancia que recibe la Tierra.
Para un momento… Casi puedo escucharte a través de la pantalla… – ¿Pero qué narices estoy leyendo? –
Es muy sencillo; la luz se propaga desde el Sol en línea recta en todas direcciones. El resto es simple lógica; parte llega a la Tierra, de la que llega, parte se pierde y de la que queda, parte llega al módulo. Ahora estoy seguro de que ya lo entiendes.
Una vez conocemos la irradiancia podemos calcular la que llega al módulo con el ángulo cenital solar, entre otras cosas… ¡Atentos a nuestro siguiente post! Mientras, si tienes alguna duda puedes contactarnos aquí.
Adrián es ambientólogo y trabaja como técnico de sistemas energéticos. Realizo sus prácticas con la Diputación de Granada y ha trabajado como Técnico de Comunidades Energéticas, pasando además por el sector comercial, como vendedor especializado. Adrián se unió a Vergy en noviembre de 2023.
