Diferencias entre la energía solar térmica y la fotovoltaica: ¿cuál elegir?

La energía solar fotovoltaica transforma la luz de la radiación solar en energía eléctrica para todo tipo de usos domésticos, en negocios e industrias. 

La energía solar térmica aprovecha directamente el calor de la radiación solar para calentar agua y usarla para calefacción y, además, como agua caliente sanitaria, sobre todo en viviendas y negocios. 

¿Qué es la energía solar fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica es una de las principales variedades de la energía solar y se caracteriza por generar energía eléctrica a partir de la luz de la radiación gracias a una reacción que se produce en los paneles solares. 

Como fuente renovable y libre de emisiones (de CO₂ y otros gases contaminantes), la energía fotovoltaica avanza en gran parte del mundo. Y particularmente en países sin fuentes de energía fósil como España, donde resulta estratégica para objetivos como la descarbonización de la economía, el desarrollo sostenible y la lucha contra los efectos del cambio climático.

Cómo funciona la energía solar fotovoltaica

Las instalaciones de placas solares encargadas de generar la electricidad contienen células fotovoltaicas de un material semiconductor, mayoritariamente silicio. Este mineral suele combinarse con otros para mejorar su capacidad conductora. 

Cuando los fotones (partículas lumínicas) solares inciden sobre las células, se produce el efecto fotoeléctrico: el silicio absorbe los fotones y se liberan de electrones generando una corriente continua. A continuación, un inversor transforma la corriente continua en alterna, que es compatible con el transporte en la red hasta hogares, negocios, industrias, infraestructuras, poblaciones o cualquier otro punto de consumo o almacenamiento. Las instalaciones de generación también cuentan con transformadores que elevan la tensión (o voltaje) de la corriente para su distribución por la red eléctrica. 

Ventajas de la energía solar fotovoltaica

Algunas de las ventajas de la energía solar fotovoltaica son las siguientes:

• Energía renovable y virtualmente inagotable, sin emisiones contaminantes. Los materiales y componentes de sus instalaciones tienen un alto nivel de reciclaje.
• Versátil y adaptable a diferentes escalas, desde un gran parque fotovoltaico o un huerto solar a equipos de autoconsumo en viviendas, comunidades de consumo, negocios o cualquier dispositivo dotado de su propio panel solar y baterías.
• Capacidad de adaptación. El autoconsumo se adapta a diferentes perfiles de consumo y usuarios, con planes solares y servicios inteligentes, como los de Smart Solar que ofrece Iberdrola como los simuladores e instalación de paneles, gestión personalizada y mantenimiento durante su larga vida útil.
• Ahorro final. Las mejoras tecnológicas en generación, gestión, distribución y eficiencia (nuevos materiales, big data, IA, etc.) contribuyen a amortizar la inversión inicial y a reducir los precios de la electricidad respecto de otras fuentes de energía. Esto supone un estímulo para la economía doméstica y la competitividad de negocios e industrias.
• La posibilidad de verter a la red el excedente de energía no consumida y cobrar la tarifa correspondiente es una ventaja que aumenta la rentabilidad de la inversión.  
• Elevan el valor del inmueble donde están instalados.

¿Qué es la energía solar térmica?

También conocida como termosolar, la energía solar térmica aprovecha directamente el calor de la radiación para transferirlo a diferentes usos domésticos (calefacción y climatización, agua caliente sanitaria…) o en negocios e industrias, por ejemplo, para calefacción y climatización de hoteles y edificios comerciales, o para generar vapor, además de calor, en diferentes procesos industriales o agrícolas, etc. 

Cómo funciona la energía solar térmica

Las instalaciones termosolares despliegan (sobre superficies con la máxima exposición solar posible, como tejados o azoteas) colectores o paneles que captan el calor de la radiación para elevar la temperatura del fluido que circula por su interior. Este fluido se canaliza hacia un intercambiador que transfiere su energía calorífica al “líquido de trabajo”, agua generalmente, que se almacena en un depósito térmico para distribuirse en los diferentes usos. Este tanque actúa como una especie de “batería” al mantener la temperatura en horas nocturnas o diurnas con poca radiación solar. 

Además, suelen incorporar equipos como termosifones y sistemas de circulación forzada (con bombas hidráulicas) para mover los líquidos por el circuito de la instalación.

Dependiendo del tipo de uso, emplean colectores de baja temperatura (unos 65º para agua y calefacción), media temperatura (de 100º a 400º, calor y vapor para procesos industriales) y alta temperatura (por encima de 500º para generar electricidad en grandes centrales térmicas).

Las plantas termosolares de concentración son otra variante: despliegan líneas de espejos (helióstatos) que reflejan la luz y la concentran en un punto. Esa energía calorífica calienta un fluido térmico que hace hervir agua; el vapor generado mueve el generador de una turbina para producir electricidad. 

Ventajas de la energía solar térmica

• Es renovable y limpia, como la fotovoltaica, libre de emisiones de CO₂ y otros gases contaminantes. 
• Es un sistema con equipos, procesos y materiales relativamente sencillos. No obstante, en grandes edificios sí necesita una extensa red de canalizaciones de fontanería y calefacción que elevan la complejidad del proyecto. 
• Ahorro asegurado. Al reducir o eliminar el consumo de otros tipos de energía para calentar y calefactar, se ahorra y amortiza a medio plazo la inversión.
• Aporta autonomía energética a viviendas y negocios, ya que no depende de un suministro energético externo. No obstante, su dependencia de las condiciones meteorológicas compromete esa autonomía en periodos con baja radiación solar. De ahí su combinación con otras fuentes energéticas (generadores, conexión a la red, gas, etc.).
• El equipamiento termosolar eleva el valor del edificio donde está instalado.

Diferencias entre la energía solar térmica y fotovoltaica

Para diferencias ambos tipos de energía, hemos de tener en cuenta diferentes putos:

• Transferencia de calor: La termosolar transfiere directamente el calor del sol a los diferentes usos, mientras que la fotovoltaica genera energía eléctrica a partir de la luz solar. 
• Usos de la energía: La variedad de usos fotovoltaicos es mucho mayor, ya que incluye los de la electricidad. En el ámbito doméstico y comercial (donde compite con el autoconsumo fotovoltaico), la termosolar suele emplearse solo para calefacción, climatización y producir agua sanitaria. 
• Nivel de autonomía: Esa versatilidad de usos permite un mayor nivel de autonomía al autoconsumo fotovoltaico (las baterías amplían, además, su rango horario) en todo tipo de viviendas, negocios e instalaciones industriales.
• Posibilidad de uso de excedentes de energía: Los sistemas fotovoltaicos que permiten verter a la red la energía sobrante reducen con ese beneficio económico su plazo de amortización. Y viceversa, permiten obtener de la red energía extra si el autoconsumo no cubre toda la demanda del usuario.
• Vida útil: Ambos tipos de equipo tienen una larga vida útil. Sin embargo, algunos componentes termosolares (circuitos forzados, bombas hidráulicas, termosifones…) necesitan una revisión periódica para evitar averías y de ahí que las garantías sean más cortas que en componentes fotovoltaicos clave como baterías y paneles. La comparación concluye la mayor durabilidad de las instalaciones fotovoltaicas.
• Usos de servicios y planes solares: Además, los sistemas de autoconsumo fotovoltaico se benefician de servicios inteligentes y planes solares adaptados a diferentes perfiles de consumo.
• Subvenciones por utilización: En ambos casos, los usuarios pueden beneficiarse de subvenciones por autoconsumo. 
• Coste: Por su versatilidad, capacidad de servicio, componentes y tecnología, las instalaciones fotovoltaicas suelen ser más costosas que las termosolares. Eso sí, también necesitan más espacio en cubiertas o azoteas para instalar los paneles solares.

Cuál elegir: ¿energía solar térmica o fotovoltaica?

Algunos expertos consideran que las ventajas de la fotovoltaica en general la hacen más recomendable y de ahí que vaya desplazando a la termosolar.

Para decidirse por una u otra hay que sopesar diversos factores: 

• Presupuesto.
• Espacio disponible.
• La variedad de usos que se priorizan.
• El nivel de mantenimiento que se está dispuesto a asumir.
• Si existen otros sistemas energéticos de respaldo.

La termosolar puede resultar interesante si se quiere moderar en lo posible la inversión, si nos conformamos con agua caliente y calefacción como servicios prioritarios, mientras que para el resto recurrimos a la red eléctrica. También puede ser la opción adecuada si no disponemos de espacio suficiente para instalar la fotovoltaica. 

Pero la fotovoltaica se impone si contamos con ese espacio y buscamos una solución completa, capaz de cubrir buena parte o la totalidad del consumo energético, a más largo plazo y con una mayor dotación de servicios.