Evaluation of Solar Thermal and Photovoltaic Energy Conversion Technologies for Sustainab Development

Abstract

Actualmente, los sistemas de generación eléctrica mediante paneles solares fotovoltaicos tienen un rendimiento comprendido entre el 15% y el 25%, resultando no ser muy eficientes. La producción de energía eléctrica y térmica al mismo tiempo se conoce como cogeneración, esta producción simultánea permite que ambas energías se pueden usar al mismo tiempo. La cogeneración es un método que sirve para obtener un sistema más eficiente, ya que permite ahorrar en líneas de transporte de la electricidad, así como en su distribución. Además, las pérdidas en las líneas son menores. Esta técnica ofrece numerosas ventajas, como por ejemplo ahorrar en energía primaria y emisiones, mejora la calidad del suministro y disminuye las pérdidas por transporte. La eficiencia del sistema va a mejorar notablemente gracias a la cogeneración, ya que permitirá que el valor del rendimiento se sitúe por encima del 90%. Respecto a la potencia, estos equipos de cogeneración son capaces de cubrir parte de la demanda por parte de los usuarios gracias al calor residual de los equipos que son capaces de estar en funcionamiento más de 8300 horas al año. Por otro lado, también destaca la disminución de gases CO2 y emisiones contaminantes. Otro aspecto positivo de la cogeneración es que estos equipos son fáciles de integrar en instalaciones térmicas y eléctricas. El mantenimiento de estos equipos es sencillo, y aunque requiere una inversión moderada, ésta se amortiza rápidamente con el ahorro en costes energéticos. Con este proyecto se pretende desarrollar un sistema para la obtención de energía eléctrica y térmica lo más eficiente posible. También se analizará los posibles métodos para mejorar la eficiencia del sistema. Procurar el cumplimiento de los objetivos de desarrollo sostenible, estudiando el impacto medioambiental, además de analizar los posibles problemas medioambientales que este tipo de equipos pueden provocar en el futuro.

Nowadays, electricity generation systems using solar panels photovoltaics have a yield between 15% and 25%, resulting in inefficiency. The production of electrical and thermal energy at the same time is known as cogeneration, this simultaneous production allows both energies to be used at the same time. Cogeneration is a method that serves to obtain a more efficient system, since it allows savings in electricity transmission lines, as well as in its distribution. In addition, the losses in the lines are lower. This technique offers numerous advantages, such as saving on primary energy and emissions, improving the quality of supply, and reducing transport losses. The efficiency of the system will significantly improve thanks to cogeneration since it will allow the performance value to be above 90%. Regarding power, this cogeneration equipment is capable of covering part of the demand by users thanks to the residual heat of the equipment that is capable of being in operation for more than 8,300 hours a year. On the other hand, the decrease in CO2 gases and polluting emissions also stands out. Another positive aspect of cogeneration is that these pieces of equipment are easy to integrate in thermal and electrical installations. The maintenance of this equipment is simple, and although it requires a moderate investment, it pays off quickly with the savings in energy costs. This project aims to develop a system for obtaining electrical and thermal energy as efficiently as possible. Possible methods to improve the efficiency of the system will also be discussed. Seek compliance with the sustainable development objectives, studying the environmental impact, in addition to analyzing the possible environmental problems that this type of equipment may cause in the future.