Innovaciones en Fotovoltaica para el Acceso Universal a la Electricidad.

Miguel Fernández Fuentes - Miguel Morales Udaeta

Hacia los Sistemas Fotovoltaicos de Tercera Generación

En Bolivia se ha previsto que el acceso universal a la electricidad se logre el año 2025. Actualmente, el Gobierno está encaminado en ese fin, y aunque en este momento se hace énfasis en los proyectos de electrificación con red como el Proyecto de Electrificación Rural financiado por el BID que cuenta con 60 millones de dólares, es sabido que no será posible llegar a todos los bolivianos con el sistema de red eléctrica convencional.

Por otro lado, a nivel internacional se conoce que “los últimos kilómetros de red” o los “últimos puntos de cobertura” (de manera alegórica), son siempre los más difíciles, y los más caros de lograr. En ese sentido, desde ya se estima que exista un nicho para la aplicación de energías renovables en este marco, sobre todo para aquellas poblaciones pequeñas, aisladas y dispersas que no podrán ser alcanzadas por la red eléctrica en 10, 20 años o más.

Aunque ya se utilizan sistemas fotovoltaicos, principalmente para llegar a estas regiones y atender estas familias (al momento se han realizado más de 20.000 instalaciones en los últimos 6 años, surgen dudas sobre si este sistema será óptimo para resolver los problemas que plantea la universalización en el acceso a la electricidad en áreas aisladas, dispersas y con altos niveles de pobreza y también sobre la sostenibilidad misma de la tecnología.

Sin duda el desafío mayor en el marco de la universalización en el acceso a la electricidad es el de ampliar la cobertura, desplazando combustibles tradicionales (pilas, velas, GLP, diesel, biomasa), en este desafío los Sistemas Fotovoltaicos Domésticos o Solar Home System de 3ª generación (SHS-3g), empezando por los pico PV, son una herramienta indispensable.

En Bolivia como en muchas otras partes del mundo, el modelo dominante en electrificación fotovoltaica es el clásico SHS 50 Wp (Solar Home System) o Sistema Fotovoltaico Doméstico de 50 Watts pico). En los 80 los primeros SHS fueron producto de la adaptación de tecnología de 12 VDC que provenía de la electricidad del automóvil (baterías, reguladores electromecánicos, reles, etc.) y de productos como la iluminación fluorescente en 220 V para los cuales se fabricaban balastos electrónicos que permitía que funcionen con 12 VDC. Sin duda constituyen la primera generación de SHS.
Una segunda generación de SHS se forjo entre los años 90 y 2000, donde se introdujeron varias mejoras sustanciales a éste clásico. Las lámparas fluorescentes fueron reemplazadas por lámparas CFL de alta eficiencia diseñadas para 12 VDC, con lo que la potencia instalada por lámpara bajo de 20 W a 7 y 11 W, se incorporó la electrónica de estado sólido en los reguladores electrónicos, fusibles electrónicos, adaptadores de voltaje DC-DC regulable para bajar de 12V a 9, 6, 4,5 y 3V y así poder energizar las radios a pilas que usaban en el campo y, se incorporaron baterías diseñadas específicamente para sistemas solares.

En los últimos 10 años existen desarrollos tecnológicos importantes:

• por ejemplo las baterías recargables del tipo que se usan en celulares, cámaras, computadoras y otros han crecido exponencialmente en cuanto se refiera a incrementar su densidad de carga, sobre todo considerando el uso de litio en las baterías; es posible pensar en el salto del clásico acumulador plomo-ácido, al uso de las baterías recargables portables;
• en cuanto se refiere a la iluminación, el salto tecnológico está en el uso de LED, con costos descendentes ya no significa un lujo en su utilización, sino simplemente un ahorro eficiente. De esta manera, el siguiente cambio radical es la introducción de lámparas LED, en vez de las lámparas CFL;
• otra innovación importante se presenta con el desarrollo de la microelectrónica aplicada al control de baterías recargables, las cuales exigen más cuidado que las baterías de plomo ácido. Esto permite que muchos equipos que tienen baterías recargables puedan ser manejados de manera simple y sin intervención alguna del usuario, como en el caso de los celulares y otros.

Cuando se incorporan estos elementos en los SHS típicos, vemos que ya no existiría una batería central como acumulador de energía, sino que estarían distribuidas en las diferentes cargas que se usen. Así las lámparas LED tendrían sus propias baterías recargables, la radio lo propio, el lector de DVD una TV portátil, el celular, inclusive una computadora portátil. No habría un regulador de carga central, pues todas las cargas también tendrían incorporadas sus propios reguladores .El panel fotovoltaico actuaría como una fuente de energía múltiple que recargaría a todas las cargas, las mismas que ya se pueden apreciar incorporan los conceptos de portabilidad e independencia unas de otras y también de crecimiento modular.

Producto de la mayor eficiencia de las cargas y la electrónica, estos nuevos SHS de tercera generación serían más pequeños que los actuales, más livianos y más fáciles de instalar, por consiguiente más económicos, aproximadamente costaría un 30% y 50% menos que los actuales SHS para las mismas prestaciones.

Estas nuevas tecnologías, aquí denominadas de tercera generación pueden acelerar las metas del acceso universal al 2025 en Bolivia, pues algunos elementos clave como un menor costo, flexibilidad de uso y crecimiento modular, menor peso que transportar, menores requerimientos técnicos de instalación, etc. pueden subir las tasas de instalación/distribución de estas tecnologías.

Un desafío inmediato es trabajar en la elaboración de los criterios de estandarización, testeo y certificación de estas tecnologías, de manera que se dispongan de protocolos, procedimientos y normativa que permita asegurar que tecnologías seguras lleguen al área rural para hacer efectivo el slogan de acceso a la energía sostenible.

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