1. Iluminación (y otros usos domésticos)
En la siguiente tabla (abajo), se ve no solamente la ventaja de la luz eléctrica en comparación con lamparines y velas, sino también la superioridad de lámparas fluorescentes sobre focos incandescentes.
Considerando el alto costo de la electricidad fotovoltaica, es particularmente importante usar lámparas de alta eficiencia, es decir que transforman eficientemente la energía eléctrica en luz visible. Esto descarta normalmente el uso de focos incandescentes y exige usar fluorescentes, preferiblemente de alto rendimiento, a pesar que estos equipos son más caros que los fluorescentes usuales. (La lámpara "ideal" transforma el 100% de la energía eléctrica en luz amarilla, correspondiente a la máxima sensibilidad del ojo humano). Para poder usar un fluorescente con una batería de 12 V, se necesita una lámpara fluorescente "transistorizada", es decir una lámpara que tiene incorporado, o externo, un circuito electrónico que transforma los 12 V DC en las tensiones alternas y más altas que requiere un fluorescente para arrancar y mantenerse encendido. Estos fluorescentes de 12 V DC existen hoy en el mercado, cuestan $ 10 - 15, con una potencia típicamente en el rango de 9 - 20 W, inclusive de fabricación nacional (pero estos son todavía de calidad limitada: fluorescentes para 12 V DC fabricados localmente mayormente no tienen la eficiencia y vida útil de buenos equipos y algunos deben ser calificados claramente como deficientes).
Un SFD no puede ser usado solamente para iluminación, sino también en otras aplicaciones eléctricas de poco consumo, tales como radios, minicomponentes, TV (blanco y negro), etc. Eventualmente conviene usar un convertidor DC-DC para obtener otras tensiones DC, como 6 V, para reemplazar pilas usadas en radios, tal como están usadas por toda la población rural. Estas pilas son muy costosas. Algunos campesinos también usan televisores blanco y negro con una batería de automóvil, que tienen que recargar periódicamente en un lugar que tiene un motor o electricidad. Estas recargas son caras y su reemplazo por cargas fotovoltaicas reduce costos.
En la medida que crecen las necesidades (y posibilidades económicas) del usuario, se pueden conectar más paneles, más fluorescentes y, eventualmente un inversor a 220 V AC. Esto permite el uso de otros equipos eléctricos usuales, tales como un ventilador, una licuadora, un taladro eléctrico de mano, un televisor a color, una refrigeradora pequeña, etc.
En la medida que crecen las necesidades (y posibilidades económicas) del usuario, se pueden conectar más paneles, más fluorescentes y, eventualmente un inversor a 220 V AC. Esto permite el uso de otros equipos eléctricos usuales, tales como un ventilador, una licuadora, un taladro eléctrico de mano, un televisor a color, una refrigeradora pequeña, etc.
2. Bombeo de agua
Desde un punto de vista teórico, el bombeo de agua se presta particularmente bien como una aplicación fotovoltaica, porque en este caso no se necesita una batería: la bomba trabaja cuando hay sol y el agua bombeada puede ser almacenada fácilmente. Una comparación estrictamente económica demuestra que una bomba fotovoltaica es más rentable que una bomba con motor de petróleo hasta energías hidráulicas de alrededor de 2000 m4/día (la energía hidráulica es el producto del volumen de agua bombeado y la altura de bombeo), dependiendo del nivel de radiación solar y del precio del petróleo. El alto costo limita esta aplicación todavía mayormente al bombeo de agua para consumo humano y para abrevar animales o para irrigar cultivos por goteo.
El tipo de bomba más apropiado, AC (frecuencia fija ó variable) ó DC, centrífuga o pistón, depende de la altura y el volumen: en muy pequeños sistemas se conecta una bomba con motor DC directamente al panel solar, pero en sistemas mas grandes es mas conveniente usar una bomba AC sumergida. Un diseño inapropiado puede resultar en eficiencias bajas.
A pesar que en muchos casos una bomba solar es más económica que una bomba a petróleo, esta no es usada, debido a la falta de capital para financiarla. Esta misma situación se observa en otras aplicaciones: el usuario está obligado a usar una solución más cara, con costos de operación altos, pero con costos iniciales bajas.
3. Educación rural
La disponibilidad de pequeñas cantidades de electricidad permite una mejor enseñanza, sea para experimentar en electricidad o magnetismo, sea para usar computadoras o televisión satelital, videos o otros métodos audiovisuales y, sobre todo, la posibilidad del uso de Internet y TV satelital. Considerando que la educación es la base de un desarrollo social y económico, este aspecto de aplicaciones fotovoltaicas tiene una gran importancia. Para llevar una buena educación a regiones remotas, a corto y mediano plazo la única opción viable es el uso de las facilidades técnicas en informática y comunicaciones para un educación a distancia, lo que obligatoriamente exige en muchos lugares el uso de electricidad fotovoltaica.
4. Postas médicas rurales
La confiabilidad de sistemas fotovoltaicas, que funcionan por períodos largos prácticamente sin mantenimiento, y su independencia del suministro regular de un combustible, hace estos sistemas particularmente apropiados para suministrar electricidad para refrigeradoras (para vacunas, etc.), iluminación de tópicos, comunicaciones, etc.
5. Telecomunicaciones
Medida en potencia instalada, telecomunicaciones representa hoy la mayor aplicación fotovoltaica en el Perú. En lugares aislados se usa paneles fotovoltaicos para las estaciones de retransmisión. Asimismo, la telefonía rural, y Internet satelital, usa paneles FV en todos lugares alejados de la red eléctrica.
6. Electrificación rural (para fines productivos)
La electrificación rural representa uno de los grandes retos para el desarrollo equilibrado del país. Solamente en la medida que el habitante de regiones rurales disponga de electricidad será posible mejorar su calidad de vida y reducir la presión de migrar hacia una ciudad.
En miles y miles de pequeños pueblos y caseríos la electricidad fotovoltaica representa la única posibilidad realista para suministrar un mínimo de electricidad en un futuro cercano. Una opción son pequeños sistemas fotovoltaicos aislados. Pero en la medida que bajan los precios de paneles fotovoltaicos, también se puede pensar en sistemas de generación centralizados, con potencias de 1 - 20 kWp y consumos de 10 - 200 kWh/día. Esto permitirá suministrar electricidad para iluminación pública o fines productivos. Con los costos actuales, solamente para demandas menores de 3 kWh/día un sistema fotovoltaico produce electricidad más barata que un motor de petróleo o una extensión de una red eléctrica por pocos kilómetros.
(*) Adaptado del libro “Electrificación rural con sistemas fotovoltaicos” R. Espinoza y M. Horn, CER-UNI
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