La historia muestra que los avances en energía renovable a menudo siguen a las crisis: en la década de 1970, los embargos de petróleo hicieron que el costo del petróleo se cuadruplicara, lo que impulsó los esfuerzos para reducir la dependencia estadounidense de los combustibles fósiles y encontrar fuentes alternativas de energía, incluyendo energía solar o energía eólica. La crisis financiera mundial de 2008-2009 llevó a varios gobiernos a vincular parte de sus estímulos económicos a la inversión en energías limpias. La pandemia de COVID-19 provocó una crisis energética sin precedentes y, en 2021, la inversión en energías renovables alcanzó los niveles más altos desde la Gran Recesión.

Tras las crisis en Europa, las economías occidentales han vuelto a recordar la importancia de la independencia energética, y la demanda de energías renovables se ha disparado. Dos de las fuentes de energía renovable más populares en Estados Unidos actualmente son la solar y la eólica. ¿Se convertirá alguna de ellas en líder en 2022?

Gracias a la disminución costo de la energía solarEsta tecnología nunca ha sido tan valiosa para los propietarios de viviendas. Su facilidad de uso residencial permite a los clientes reducir su huella de carbono y sus gastos de energía. Sin embargo, la humanidad lleva miles de años utilizando el viento, mucho antes de la llegada de las turbinas eólicas modernas. De hecho, la energía eólica generó un 5 % más de energía que la solar el año pasado.

Entonces, al entrar en la era de las energías renovables, ¿cuál de las dos fuentes de energía será la mejor? Y si está considerando cambiar a una fuente de energía renovable, ¿cuál se adapta mejor a sus necesidades? Analicémoslo.

Empecemos con un poco de contexto. La evidencia más antigua registrada del uso de la energía eólica data de alrededor del 6000 al 5000 a. C., cuando se inventó la vela para captar el viento e impulsar embarcaciones. Con el paso de los años, los avances en energía eólica permitieron a los humanos moler grano, bombear agua y, finalmente, a finales del siglo XIX, generar electricidad a partir de energía cinética.

Se podría argumentar que la energía solar se ha utilizado desde el año 700 a. C., cuando se utilizaban espejos para concentrar la energía solar y hacer fuego. Pero la energía solar... células No se utilizaron para generar energía hasta 1839, cuando Edmond Becquerel, un joven físico que trabajaba en Francia, observó y observó por primera vez el efecto fotovoltaico. Tras el descubrimiento de Becquerel, se tardó más de un siglo en producir un panel solar práctico. La energía solar permaneció en fase de investigación y desarrollo durante varias décadas.

Avanzando rápidamente hasta 1973, las crisis petroleras provocaron un aumento repentino de los precios de la gasolina y el petróleo, lo que generó ansiedad sobre el futuro energético de Estados Unidos. Los líderes estadounidenses sintieron una creciente curiosidad por las fuentes de energía nacionales alternativas que reducirían la dependencia del petróleo extranjero.

Junto con la creciente presión ambientalista, la década de 1970 vio un apoyo federal tangible a las energías renovables. Para fomentar su desarrollo, el Congreso aprobó la Ley de Impuestos sobre la Energía de 1978, que otorgaba créditos fiscales a las viviendas con paneles solares y financiaba el desarrollo de grandes turbinas eólicas. La energía solar aún no era lo suficientemente rentable como para despegar, pero las turbinas eólicas experimentaron algunos avances modestos en los estados progresistas.

En las siguientes décadas, la proporción de la generación de electricidad estadounidense a partir de energía eólica aumentó de menos del 1% en 1990 a aproximadamente el 8,4% en 2020. La participación de la energía solar en la generación total de electricidad a escala de servicios públicos de Estados Unidos aumentó del 0,1% en 1990 a alrededor del 2,5% en 2020.

En 2022, los paneles solares modernos se instalan en techos o en el suelo para convertir la luz solar en energía. Los paneles solares están compuestos de células fotovoltaicas (o células solares) que utilizan silicio, un material semiconductor, para generar corriente eléctrica. La electricidad que producen los paneles es corriente continua (CC) y un inversor la convierte en corriente alterna (CA), que es la que utilizamos para alimentar nuestros hogares.

El mejores paneles solares En la actualidad, el promedio de capacidad de potencia oscila entre 250 y 400 vatios, y la Los paneles solares más eficientes Alcanzan niveles de eficiencia de alrededor del 20%, lo que significa que el 20% de la energía que llega al panel se convierte en electricidad. Un sistema solar típico consta de entre 10 y 30 paneles (o más), con un promedio de unos 20 para abastecer un hogar estadounidense.

El promedio coste de una instalación solar El precio oscila entre $20,000 y $40,000, y varía según la complejidad de la instalación, la ubicación, el tamaño y las necesidades energéticas de la vivienda. Esta es una gran barrera de entrada y sigue siendo uno de los mayores desafíos para el crecimiento de la energía solar. Sin embargo, para quienes pueden afrontar el costo inicial o solicitar un préstamo para financiar la energía solar, esta ofrece décadas de ahorro energético, pudiendo incluso superar los $50,000 de ahorro a lo largo de la vida en la ubicación adecuada.

La mayoría de los hogares con energía solar permanecerán conectados a la red eléctrica, lo que significa que no perderán la conexión con la compañía eléctrica local. Sin embargo, la energía solar fuera de la red eléctrica puede utilizarse en aplicaciones a pequeña escala.

La energía solar residencial no solo ayuda a los propietarios a compensar su consumo de electricidad, sino que las instalaciones también ayudan a los propietarios a reducir su dependencia de los combustibles fósiles y los servicios públicos, lo que produce una serie de beneficios personales y comunitarios.

Las turbinas eólicas también pueden utilizarse para generar electricidad. En lugar de aprovechar el efecto fotovoltaico, las aspas de las turbinas eólicas giran para hacer girar un rotor interno. El rotor envía energía cinética a un generador que la convierte en electricidad de corriente alterna (CA), similar a un inversor en un sistema solar. Al igual que la solar, la energía eólica puede conectarse a la red eléctrica o almacenarse en una batería.

A diferencia de los paneles solares, en el mundo de las turbinas eólicas, cuanto más grande, mejor, ya que los vientos generalmente aumentan a medida que aumenta la altitud.

Según la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables, la altura del buje de las turbinas eólicas terrestres a gran escala ha aumentado un 59 % desde 1998, alcanzando los 90 metros en 2020 (aproximadamente la misma altura que la Estatua de la Libertad). Se prevé que la altura del buje de las turbinas marinas en EE. UU. sea aún mayor. Debido al gran tamaño de las turbinas, las ordenanzas locales de zonificación suelen presentar dificultades para las instalaciones eólicas residenciales.

Esta dependencia del tamaño es la principal diferencia entre la energía eólica y la solar. La energía eólica requiere mucho más espacio para ser más efectiva, por lo que la mayoría de las turbinas eólicas se utilizan a escala comercial o industrial, no residencial. Sin embargo, las turbinas eólicas aprovechan aproximadamente el 50 % de la energía que pasa a través de ellas, en comparación con el 20 % de eficiencia de los paneles solares residenciales de gama alta. Y, a diferencia de los paneles solares, las turbinas eólicas pueden producir energía en cualquier momento del día, lo que las hace muy efectivas si se implementan correctamente.

En resumen, la ubicación es clave para la energía eólica. Los aerogeneradores funcionan mejor en grandes extensiones de terreno sin árboles, edificios ni otros obstáculos. Estados como Texas, Oklahoma, Iowa, Kansas e Illinois lideran el país en energía eólica, y estados costeros como Virginia, Massachusetts y Nueva Jersey han invertido fuertemente en energía eólica marina, una prometedora vía de crecimiento.

Aunque el camino ha sido accidentado, con cadenas de suministro limitadas e inflación, costo de la energía renovable El consumo de energía de las tecnologías de energía renovable está cerca de su nivel más bajo, eclipsando el de las fuentes tradicionales como el carbón y el gas natural. Las instalaciones solares y eólicas siguen creciendo exponencialmente, y los avances tecnológicos y los bajos costos han hecho que las fuentes de energía limpia residenciales tengan una gran demanda.

En general, sin embargo, las instalaciones eólicas se utilizan casi siempre a escala comercial o industrial, mientras que la energía solar ha demostrado su valor en el mercado residencial. Analicemos las principales ventajas y desventajas de cada una.

Como se mencionó, instalaciones de paneles solares Ofrecen enormes oportunidades como fuente de energía a escala residencial. Estas son las principales razones:

La energía eólica, por el contrario, es mucho más práctica a escala de servicios públicos.

Actualmente, la energía eólica supera a la solar en cuanto a la proporción total de electricidad generada. Para los propietarios de viviendas, la energía solar es una opción mucho más práctica.

Sin embargo, la clave está en la ubicación. En el mundo de la energía, no existe una solución universal. La inteligencia es la capacidad de una especie para vivir en armonía con su entorno, utilizando las fuentes de energía más adecuadas para esa región. Nunca esperaríamos que la energía solar superara a una fuente de energía como la hidroeléctrica en regiones como el noroeste del Pacífico. Del mismo modo, tampoco esperaríamos que la energía eólica prosperara en zonas urbanas densas como la ciudad de Nueva York.

El futuro de la energía es descentralizado: uno donde la energía se genera y se consume localmente. Para quienes buscan cambios tangibles en sus vidas para avanzar hacia un futuro más sostenible, la energía solar ofrece una magnífica oportunidad para marcar la diferencia. La energía eólica quizá no presente las mismas oportunidades para los hogares, pero sin duda será un componente fundamental de la colaboración entre las energías renovables en los esfuerzos por alcanzar un futuro con cero emisiones netas de carbono.