Farola de energía solar: ¿conectada a la red, fuera de la red o híbrida?

Farola de energía solar

Las farolas de energía solar conectadas a la red están conectadas a la red eléctrica principal. Por lo tanto, estos sistemas utilizan energía solar durante el día para alimentar las luces de la calle y devolver el exceso de energía a la red.Farola de energía solar

Cuando describas las farolas de energía solar, primero debes considerar su diseño o apariencia. Pero también puedes diferenciar más técnicamente estas farolas que funcionan con energía solar observando su conexión a la red eléctrica. Comprender el tipo de conexión a la red le ayuda a determinar el sistema de alumbrado público solar más adecuado para entornos y necesidades específicas.

Según este criterio, farolas con energía solar Se puede dividir en tres tipos principales: sistemas conectados a la red (en la red), fuera de la red e híbridos. En definitiva, cada sistema tiene diferentes propiedades y además ventajas en la aplicación. En DEL, fabricamos las mejores farolas solares LED. En este artículo profundizaremos más sobre estos sistemas.

3 tipos de sistemas de alumbrado público solar

1. Farola de energía solar conectada a la red (en la red)

Las farolas de energía solar conectadas a la red están conectadas a la red eléctrica principal. Estos sistemas obtienen energía de la energía solar durante el día para utilizarla en el encendido de estas farolas y aportar el excedente de energía a la red. A falta de energía solar por la noche, el alumbrado público funciona con la red eléctrica.

Cómo funciona:

Las farolas de energía solar conectadas a la red están conectadas a la red eléctrica principal. Por lo tanto, estos sistemas utilizan energía solar durante el día para alimentar las luces de la calle y devolver el exceso de energía a la red. Por la noche, cuando no hay energía solar disponible, las farolas obtienen energía de la red.

• Paneles solares: Los paneles solares convierten la luz del sol en electricidad, que a su vez se utiliza para alimentar las luces de la calle durante la noche. Cualquier electricidad que, en consecuencia, se considere excedente de las necesidades se puede inyectar a la red, lo que ayudará a reducir su factura anual por la energía saliente.
• Conexión a la red: Las farolas obtienen automáticamente energía de la red para mantener la iluminación durante la noche o durante los días nublados cuando la generación solar es insuficiente.
• Facturación de electricidad: Si bien estas farolas funcionan con energía solar, todavía están conectadas a la red. Significa que habrá una factura de electricidad. Sin embargo, la factura suele ser más baja que la del alumbrado público totalmente alimentado por red debido a la contribución de la energía solar.

Beneficios:

1. Ahorro de costos: Los sistemas conectados a la red pueden reducir las facturas de electricidad al inyectar el exceso de energía solar en la red, lo que compensa el costo del consumo de energía nocturno.
2. Fiabilidad: Dado que las farolas pueden suministrar energía desde la red, también pueden brillar continuamente incluso en un período prolongado de cielo nublado.
3. Menor Inversión Inicial: Los sistemas conectados a la red son más rentables que los fuera de la red, con costos iniciales más bajos debido a que no requieren baterías grandes.

Desafíos:

1. Dependencia de la red: Y el hecho de que estos sistemas dependan de la energía de la red hace que sea probable que se disparen durante una falla de la red principal, privando así a las farolas de una iluminación continua.
2. Autonomía limitada: En áreas propensas a frecuentes cortes de energía, los sistemas conectados a la red pueden no ser la mejor opción, ya que carecen de la independencia que brindan los sistemas fuera de la red.

Aplicaciones:

Las farolas solares conectadas a la red serían una mejor opción en las zonas urbanas, mientras que la energía es siempre inestable y difícil de condicionar los sólidos costos de la electricidad debido a los ajustes económicos. Además, son útiles en regiones donde las líneas de distribución a hogares y edificios son costosas o difíciles. Una ciudad, por ejemplo, puede instalar paneles solares en tejados o terrenos baldíos y generar energía desde allí, que luego se conectaría a la red para encender farolas solares que utilicen esa misma energía durante el anochecer.

Los sistemas conectados a la red, en algunas situaciones, se pueden utilizar para eliminar la necesidad de colocar paneles solares en cada poste de alumbrado público individual. En cambio, la energía solar se recolecta en una ubicación central y luego se entrega en forma de electricidad a través de la red, de modo que simplifica el diseño para lograr un mayor atractivo estético con un impacto visual reducido en la infraestructura de alumbrado público solar.

2. Farola de energía solar autónoma (fuera de la red)

Las farolas de energía solar aisladas funcionan independientemente de la red eléctrica. Son completamente autosuficientes y utilizan energía solar para generar y almacenar electricidad para usarla durante la noche o durante los períodos nublados. Este tipo de farola que funciona con energía solar es especialmente útil en áreas remotas o rurales donde el acceso a la red es limitado o inexistente.

Cómo funciona:

• Paneles solares: Los paneles solares se utilizan principalmente en la generación de energía; transforman la luz del sol en electricidad durante el día. La energía generada se almacena en baterías básicas para su uso cuando no brilla el sol.
• Baterías: Estos almacenan la energía generada por el panel solar asegurando el alumbrado público durante la noche o cuando hay días nublados. La capacidad de la batería es un parámetro esencial para la longevidad del período de funcionamiento cuando no hay luz solar en la farola solar.
• Fuente de luz: Con la energía necesaria para encender el alumbrado público u otras fuentes de luz integradas con equipos solares.  La luz funciona de forma autónoma, encendiéndose al anochecer y apagándose al amanecer.

Beneficios:

1. Independencia Completa: Los sistemas fuera de la red son completamente independientes de la red eléctrica principal, lo que los hace ideales para ubicaciones remotas donde el acceso a la red no es factible.
2. Sin facturas de electricidad: Dado que el sistema no está conectado a la red, no hay costos de electricidad continuos, lo que lo convierte en una solución rentable a largo plazo.
3. Escalabilidad: Los sistemas fuera de la red se pueden escalar fácilmente para satisfacer las necesidades de diferentes ubicaciones, desde farolas LED con energía solar individuales hasta áreas enteras.

Desafíos:

1. Mayor costo inicial: Los sistemas aislados necesitan una mayor inversión inicial debido a la necesidad de baterías y otros factores necesarios para un funcionamiento independiente.
2. Mantenimiento de la batería: Las baterías que se utilizan en sistemas fuera de la red requieren un mantenimiento regular y un eventual reemplazo, lo que aumenta los costos operativos.
3. Limitaciones del almacenamiento de energía: La capacidad de las baterías limita la cantidad de energía que se puede almacenar, lo que también puede ser un desafío durante períodos prolongados de poca luz solar.

Aplicaciones:

Cuando es difícil o costoso ampliar la red eléctrica, las zonas rurales y remotas reciben mejor servicio con farolas solares fuera de la red. También se utilizan comúnmente en pantallas electrónicas LED, donde proporcionan una fuente de iluminación de larga duración y alta estabilidad a las vibraciones. Las aplicaciones típicas de estos sistemas son pueblos, luces de estacionamientos, parques y autopistas, lo que los convierte en una opción ideal donde se requiere iluminación continua sin acceso a la red.

Tomemos, por ejemplo, las farolas solares fuera de la red que iluminan carreteras y caminos en rincones distantes de África o Asia para mejorar la seguridad de quienes viven en ellas. Incluso se utilizan en áreas donde los desastres naturales tienen una alta probabilidad de destruir la infraestructura, de modo que la iluminación exterior aún pueda funcionar con una potencia mínima durante los cortes de energía.

3. Farola híbrida de energía solar

Función de alumbrado público híbrido de energía solar. con sistemas conectados a la red y fuera de la red. Cada uno puede funcionar de forma independiente con la energía almacenada de la batería y la energía solar o recurrir a la red según sea necesario. Pueden ser los mejores y más confiables debido a su funcionamiento dual, ya que son buenos especialmente en las áreas de frecuencia de cereza.

Cómo funciona:

• Paneles solares: Los paneles solares generan electricidad durante el día (que se puede ahorrar en baterías) y luego alimentan las luces de la calle durante la noche.
• Baterías: Las baterías retienen la energía solar adicional para poder ahorrarla cuando la luz del sol no esté disponible para cargar las luces de la calle. Sin embargo, si la batería se agota (y es casi seguro que así será), el sistema puede recurrir a la energía de la red como respaldo.
• Conexión a la red: Los sistemas híbridos están conectados a la red pero sólo consumen energía cuando las baterías están agotadas. Esto permite operaciones continuas incluso en períodos prolongados con poca o ninguna luz solar o altas demandas de energía.

Beneficios:

1. Fiabilidad: El sistema híbrido también tiene características confiables de los sistemas conectados a la red y características de independencia del sistema fuera de la red para garantizar que las luces de la calle no se apaguen bajo ninguna circunstancia.
2. Eficiencia Energética: Los sistemas híbridos dirigen la energía solar para que se utilice primero y la red en segundo lugar, lo que le permite ahorrar dinero en el uso total de electricidad.
3. Adaptabilidad: Estos sistemas pueden adaptarse en diversos entornos, p. Regiones nevadas donde el clima cambia bastante rápido o necesidades energéticas fluctuantes.

Desafíos:

1. Complejidad: Los sistemas híbridos son más complicados que los sistemas solares básicos conectados a la red o fuera de la red, ya que requieren controles avanzados para cambiar entre la energía alimentada por inversor del conjunto, vender cualquier excedente a la empresa de servicios públicos mediante VFD (variadores de frecuencia variables), así como igualar el flujo de corriente con inversores del lado de carga según las condiciones locales.
2. Mayor costo: Los sistemas híbridos incurren en un mayor costo inicial y operativo debido a la inclusión tanto de baterías como de infraestructura de conexión a la red.
3. Mantenimiento: Los componentes solares y de red de los sistemas híbridos requieren un mantenimiento adecuado y regular, lo que aumenta su coste.

Aplicaciones:

En climas regionales críticos y altamente impredecibles o áreas de red poco confiables, el uso de farolas solares híbridas es un logro que hay que superar. Esto significa que en áreas donde hay cortes de energía regulares, los sistemas híbridos pueden proporcionar iluminación exterior constante mediante el uso de una batería de respaldo durante el tiempo de inactividad y también de una red de respaldo si es necesario.

Sistemas híbridos: incluso en entornos urbanos, los sistemas híbridos pueden reducir las facturas de electricidad y crear una fuente de luz estable. En una ciudad con iluminación plutónica, este cambio también podría automatizarse fácilmente: por ejemplo, encender las farolas con energía solar en las horas de la tarde y la mañana, cuando hay menos tráfico, pero cambiar a luz de rejilla durante las horas pico de tráfico si se necesita más iluminación.

Aplicaciones prácticas y estudios de casos

Comprender dónde y cómo aplicar estos sistemas de alumbrado público solar puede ayudar a tomar decisiones informadas. A continuación se muestran algunos ejemplos prácticos y estudios de casos:

1. Aplicaciones Urbanas

• Sistemas conectados a la red en ciudades inteligentes: En ciudades como Barcelona y Singapur, las farolas solares conectadas a la red están integradas en las infraestructuras de las ciudades inteligentes. Estos sistemas no sólo reducen los costos de electricidad sino que también contribuyen a los objetivos generales de eficiencia energética de la ciudad. La capacidad de devolver el exceso de energía solar a la red también respalda las iniciativas de energía renovable de la ciudad.
• Sistemas Híbridos en Áreas Metropolitanas:  en áreas metropolitanas donde los cortes de energía son comunes, ya que los sistemas híbridos funcionan mejor aquí. En la ciudad de Nueva York, las farolas solares híbridas iluminan áreas de emergencia, como esquinas, durante cortes de la red eléctrica después de una tormenta. En situaciones de emergencia como estas, puede resultar reconfortante saber que puntos clave como hospitales y carreteras siguen iluminados debido a su capacidad de cambiar entre energía solar y de red.

2. Aplicaciones rurales y remotas

• Sistemas fuera de la red en países en desarrollo: Las farolas solares son cruciales para una iluminación accesible y limpia donde la red local no tiene cobertura. Se aplican en aldeas, caminos rurales y campamentos para mejorar la seguridad, la estabilidad de la calidad de vida de la economía local. Las farolas solares fuera de la red en las zonas rurales de Kenia han reducido las tasas de criminalidad y han convertido a las comunidades en entornos más seguros para las actividades nocturnas.
• Sistemas autónomos en áreas de conservación: Para sistemas autónomos se utilizan energía solar fuera de la red en parques nacionales y de conservación. También se utilizan en áreas de conservación y parques nacionales, donde reducen la huella ambiental. Ofrecen una iluminación suave al mismo tiempo que son ecológicos y no perturban el entorno natural. El Parque Nacional Kruger, en Sudáfrica, encuentra una solución más idílica al iluminar caminos y campamentos con farolas alimentadas por el sol; ofreciendo seguridad al campamento pero sin obstaculizar su belleza característica.

3. Aplicaciones industriales y comerciales

• Sistemas Híbridos en Zonas Industriales: En las zonas industriales, donde más se necesita electricidad, se implementan sistemas de alumbrado público solar para reducir los costos de energía y proporcionar una iluminación confiable a cualquier hora. Hybrid-solar-street-light-industrial-zone Los sistemas híbridos todavía encuentran aplicaciones más amplias en algunos países, incluidos los parques industriales que utilizan un sistema híbrido (como la India), que pueden abordar las necesidades de los usuarios locales que varían periódicamente y proporcionarles con continuidad de suministro cuando la red está apagada. Como resultado, estos sistemas permiten a las empresas alcanzar sus objetivos de estabilidad y disminuir el costo operativo.
• Sistemas conectados a la red en desarrollos comerciales: Farolas solares comerciales para centros comerciales y complejos de oficinas, que utilizan energía solar conectada a la red. Aquí, en Dubai, muchos proyectos comerciales integran sistemas conectados a la red como parte de sus especificaciones de construcción ecológica, cuyos resultados impulsan a la ciudad entre las ciudades desarrolladas.

Tendencias e innovaciones futuras

el campo de alumbrado público LED solar está evolucionando rápidamente, con innovaciones continuas destinadas a mejorar la eficiencia, reducir costos y ampliar las aplicaciones. Aquí hay algunas tendencias futuras a tener en cuenta:

1. Tecnología de batería avanzada

• Baterías de estado sólido: Las tecnologías avanzadas de baterías, como las baterías de estado sólido, pueden mejorar la eficiencia y durabilidad de las farolas solares. Precisamente, estas baterías son más seguras y resistentes que las actuales baterías de iones de litio con densidades de energía más bajas, lo que las hace perfectas para su uso en sistemas híbridos y fuera de la red.
• Supercondensadores: Otra tecnología que se está explorando para las farolas solares es que tienen períodos de carga más cortos y son más duraderos en comparación con otras baterías regulares, lo que hace que duren mucho tiempo antes de que requieran cambios o cambios.

2. Integración con la infraestructura de la ciudad inteligente

• Farolas habilitadas para IoT: La integración de las farolas solares con el Internet de las cosas (IoT) permite el monitoreo y control en tiempo real de los sistemas de iluminación. Esta tecnología permite a las ciudades optimizar el uso de energía, responder rápidamente a las necesidades de mantenimiento y mejorar la seguridad pública a través de funciones como atenuación remota y detección de movimiento.
• Compatibilidad con redes inteligentes: Las futuras farolas solares serán cada vez más compatibles con los sistemas de redes inteligentes, lo que permitirá una distribución y gestión de la energía más eficiente. Esta integración permitirá a las ciudades equilibrar las cargas energéticas, reducir la demanda máxima y mejorar la confiabilidad del alumbrado público.

3. Materiales y fabricación sostenibles

• Materiales ecológicos: Se espera que aumente el uso de materiales sostenibles en la fabricación de farolas solares. Las innovaciones en la ciencia de los materiales, como los compuestos biodegradables y los metales reciclados, reducirán el impacto ambiental de la producción y la eliminación.
• Modelos de economía circular: En los próximos años, los modelos de economía circular seguirán ganando cada vez más aceptación en la industria del alumbrado público solar, que se centrará en el reciclaje de materiales en su etapa de final de vida.

Farola de energía solar: conclusión

Hay tres tipos principales de farolas de energía solar: conectadas a la red, fuera de la red e híbridas, que tienen diferentes estructuras cuando eligiendo el correcto Dependiendo de una variedad de factores, como los requisitos específicos del sitio, su presupuesto clima. Hay diferentes pros y contras de cada sistema, por lo que es mejor considerarlo detenidamente.

Las farolas solares conectadas a la red ofrecen el beneficio de reducir los costos de electricidad al tiempo que mantienen una conexión confiable a la red. Los sistemas aislados proporcionan total independencia y son ideales para áreas remotas sin acceso a la red. Los sistemas híbridos combinan lo mejor de ambos mundos y ofrecen confiabilidad y flexibilidad en áreas con condiciones climáticas fluctuantes o acceso a la red poco confiable.

A largo plazo, la compra de alumbrado público con energía solar minimiza los costos funcionales y la contaminación ecológica preventiva, además de contribuir a la innovación urbana natural. Elige lo mejor Luces LED de calle solares para sus necesidades y maximizar los ahorros, mejorar la seguridad pública y apoyar la transición hacia un futuro más limpio y sostenible.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se compara el costo de las farolas solares con las farolas tradicionales?

Si bien el costo inicial de las farolas solares (particularmente los sistemas híbridos y fuera de la red) es alto en comparación con el alumbrado público convencional, su ahorro de energía a largo plazo en facturas + mantenimiento y gastos operativos las convierte en una decisión económica razonable a lo largo de los años.

¿Cuál es la vida útil típica de los componentes utilizados en las farolas solares?

Paneles solares normalmente tienen una vida útil de 25 a 30 años, mientras que luces LED Puede durar más de 50.000 horas. Las baterías, según el tipo, normalmente deben cambiarse cada 5 a 15 años.

¿Se pueden utilizar farolas solares en zonas con tiempo nublado o lluvioso frecuente?

Sí, incluso en regiones extremadamente nubladas, las farolas solares pueden ser muy efectivas, especialmente los sistemas híbridos donde la energía del sol se combina con la red u otras fuentes de energía. El exceso de energía se almacena en baterías y se utiliza directamente durante los períodos de poca luz para mantener el sistema funcionando durante todo el día. Los sistemas fuera de la red también están equipados con una enorme capacidad de almacenamiento de baterías para soportar días de poca luz solar, lo que permite períodos prolongados.

¿Cómo soportan las farolas solares las temperaturas extremas?

Las farolas solares están diseñadas para funcionar en una amplia gama de temperaturas. En estas luces, los materiales utilizados en la construcción de paneles solares, baterías y otros componentes se eligen por su durabilidad y capacidad para soportar condiciones ambientales adversas.

¿Cuáles son los principales factores a considerar al elegir entre farolas solares híbridas, conectadas a la red y fuera de la red?

Los principales factores a considerar incluyen la disponibilidad y confiabilidad de la red eléctrica en el área, las condiciones ambientales (como la disponibilidad de luz solar), el presupuesto y las necesidades de aplicación específicas. Los sistemas conectados a la red son ideales para áreas urbanas con una red confiable, los sistemas fuera de la red son mejores para ubicaciones remotas sin acceso a la red y los sistemas híbridos son adecuados para áreas con condiciones climáticas fluctuantes o acceso a la red poco confiable.