sábado, 30 de mayo de 2015

Mensajes amables de fin de semana: Energía solar y baterias TESLA, un binomio impactante



Estimad@S Clientes y/o amantes del LEAN: 

Con el presente escrito me gustaría hacer una breve descripción de los aspectos más relevantes de un binomio impactante:
La energía solar y Las baterías que acaba de anunciar TESLA  

1. Datos básicos acerca de la energía que recibimos del Sol:
A un metro cuadrado en la parte alta de la atmósfera llegan 1.361 vatios a las 12.00 horas del día en el ecuador en ambos equinoccios
En la latitud de Madrid, pero fuera de la contaminación de la ciudad, podemos asignar unos 0,8 Kw por metro cuadrado a las 12.00 horas, y algo menos en las tres horas anteriores y posteriores al mediodía.
Las celdas fotovoltaicas tienen hoy un rendimiento energético de un 20% las comerciales, y de cerca de un 40% las que se están investigando. Eso quiere decir que se puede extraer alrededor de 0,16 Kwh por metro cuadrado cada hora, durante seis horas al día, y un poco más en el resto de las horas de luz. Podemos utilizar como número redondo para muchas latitudes y estados de nubosidad el valor de 1 kwh/m2 día.
El consumo de energía eléctrica en España ha sido de unos 90.000 millones de kwh en los últimos 365 días. Puesto que somos unos 46,5 millones de españoles, nos toca un consumo de unos 1.930 kwh por persona y año, o 5,30 kwh por persona y día. Para este consumo, con 5,3 m2 de paneles solares por persona sería suficiente para proporcionarle la electricidad que consume a lo largo del año 

2. ¿Por qué la batería TESLA almacena la energía solar?
Son baterías de 10 kwh, es decir, el equivalente casi del consumo eléctrico diario de dos españoles. Si en una vivienda de dos personas se montan unos 12 metros cuadrados de paneles fotovoltaicos, estos pueden lanzar la electricidad que generan mientras hay luz hacia una Powerwall de 10 kwh ,  o una de 10 kwh y otra mas pequeña de 7 kwh.
La luz, al caer sobre los paneles fotovoltaicos, extrae electrones del silicio dopado que los forman. Esos electrones circulan por cables eléctricos hasta llegar a las Powerwall  y allí empiezan a empujar las cargas eléctricas de lo que hay dentro de las baterías, unas hacia uno de los polos, otras hacia el contrario.  
Imaginemos los electrones como balones de fútbol que salen de un tubo al suelo de un estadio. En éste hay balones similares y otros algo más grandes y pesados atraídos por los primeros. Al llegar un balón por la tubería, golpea a uno de los que son iguales a él, que sale despedido hacia una de las porterías y queda allí capturado por una barrera. Uno de los otros balones, más grande y pesado, al ser liberado del que ha ido a una de las porterías, sale disparado hacia la otra y allí queda. Al final de proceso, hay muchos balones de un tipo en una portería y los mismos del otro tipo en la contraria y eso crea una fuerza en contra de que puedan seguir entrando balones por la tubería. La batería ha quedado cargada con los electrones que han salido de los paneles fotovoltaicos.

La batería tiene ahora muchos ''balones'' de un tipo, electrones, en uno de sus lados y de otro tipo, iones de litio, cargas positivas, en el lado contrario. Si ahora conectamos las dos porterías por un tubo, los electrones de un lado correrán por el tubo hacia el lado contrario. Si en el tubo ponemos un motor eléctrico, por ejemplo, de un ventilador, los electrones, en su camino, lo harán girar y seguirán hacia la portería que tiene los iones de litio. Al cabo de un tiempo, y habiendo realizado distintos trabajos en su camino, los electrones se habrán unido con los iones, habrán desaparecido las barreras, los balones se repartirán por todo el campo y la batería se habrá descargado y estará dispuesta a recibir de nuevo electrones de más desde los paneles fotovoltaicos.

La fuente de esta información es un delicioso blog del Catedrático de Física de la Universidad de Alcalá de Henares, Antonio Ruiz de Elvira, titulado “El por qué de las cosas”:

3. Diferencia respecto a las baterías caseras de plomo convencionales
Hasta ahora también han existido baterías para los hogares. No obstante, las baterías tradicionales eran mucho más caras. Hablamos de las baterías de plomo ácido, que son las mismas que podemos encontrar en los vehículos.
Para que éstas pudieran abastecer el hogar había que conectar entre sí un montón de baterías. En caso de que una de ellas se apagara, había que reemplazar todas ellas. Es por ello que la batería de Tesla se trata de un producto mucho más sencillo. El aparato se monta en la pared y no necesita mantener las baterías individuales, como pasaba con las de plomo ácido.

4. Elementos necesarios para poder realizar una instalación
 
 
5. Detalles de la presentación de Elon Musk, fundador de TESLA, hace unos días:
 
6. Consumo en Euros de mis electrodomésticos
7. Web de TESLA MOTORS Powerwall
8. Los 12 aspectos más relevantes de la Powerball de TESLA, según Bloomberg:
 
Que disfrutéis cada hora del fin de semana
Un cordial saludo
Alvaro Ballesteros
 

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