Sistema de energía solar para empresas: Una solución sostenible

Cuando pensamos en el sol, solemos imaginar calor, luz y días despejados. El sol es una fuente inagotable de energía capaz de transformar la manera en que vivimos, producimos y consumimos. En este artículo te contaremos qué es la radiación solar, cómo se mide y por qué Colombia se ha convertido en uno de los territorios más privilegiados del mundo para aprovecharla.

¿Qué es la radiación solar?

La radiación solar es la energía que el sol emite en forma de ondas electromagnéticas y que llega a la Tierra. En palabras simples, es la “luz” que viaja millones de kilómetros desde el sol y se convierte en calor y energía cuando entra en contacto con la atmósfera, el suelo o incluso nuestra piel.

De toda la energía que el sol genera, una pequeña parte alcanza la superficie terrestre, y es precisamente esa fracción la que aprovechamos mediante paneles solares fotovoltaicos para generar energía limpia.

Sin radiación solar no tendríamos climas cálidos, ni posibilidades de transformar la luz en energía eléctrica. Es, literalmente, el motor que impulsa la vida y una de las piezas clave de la transición energética.

¿Qué es un mapa de radiación solar?

Un mapa de radiación solar es una herramienta que nos permite visualizar cómo se distribuye la energía del sol sobre un territorio a lo largo del año.

Según el atlas del IDEAM —El IDEAM presenta los nuevos atlas de clima, radiación y viento de Colombia—, Estos mapas se elaboran con datos satelitales y mediciones en tierra, y nos muestran en colores o valores numéricos cuánta energía solar recibe cada región (medida en kilovatios hora por metro cuadrado al día, o kWh/m²/día).

Gracias a ellos, los expertos en energía pueden identificar las zonas con mayor potencial para proyectos solares, planificar la ubicación de plantas fotovoltaicas y estimar la producción de energía que un sistema solar puede generar en determinado lugar.

En Colombia, el IDEAM (Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales) y el Ministerio de Minas y Energía, han desarrollado sus propios mapas de radiación solar, actualizados con información climatológica y satelital, que se han convertido en un punto de partida esencial para el desarrollo del sector solar en el país.

El potencial solar de Colombia

Nuestro país tiene un potencial solar extraordinario. Por su posición geográfica ubicada cerca de la línea ecuatorial recibe una radiación solar constante durante todo el año, sin estaciones marcadas como en otros países. Esto significa que la cantidad de energía que el sol entrega día a día es bastante estable, lo que hace que el país tenga una de las mayores tasas de irradiación promedio del mundo.

Según estudios del IDEAM, la radiación promedio en Colombia oscila entre 4 y 6 kWh/m²/día, un nivel superior al promedio mundial, que ronda los 3.9 kWh/m²/día. Esto se traduce en una enorme oportunidad para el desarrollo de proyectos solares tanto a gran escala como en hogares y empresas. Estos estudios muestran altos valores de radiación solar incluso en la región Andina, lo que respalda el rango promedio nacional de 4–6 kWh/m²/día.

Además, la transición energética que el país ha iniciado en la última década busca diversificar la matriz eléctrica, reduciendo la dependencia de fuentes fósiles, y apostando por energías renovables. En este contexto, el sol se ha convertido en un aliado clave: está disponible, es gratuito y no contamina.

Zonas con mayor radiación solar en Colombia

Aunque todo el territorio colombiano tiene un buen nivel de irradiación, existen regiones especialmente privilegiadas que destacan por sus altos índices de radiación solar directa.

Entre ellas se encuentran:

1. La Guajira

Con niveles que superan los 6 kWh/m²/día, la península de La Guajira es considerada una de las zonas con mayor potencial solar del planeta. Su clima árido, cielos despejados y baja nubosidad la hacen ideal para el desarrollo de grandes parques solares. No es casualidad que aquí se estén instalando algunos de los proyectos más ambiciosos del país, con capacidad para generar cientos de megavatios de energía limpia.

2. Cesar y Magdalena

Estas regiones del Caribe colombiano también presentan una radiación alta, cercana a los 5.5 kWh/m²/día. Además, cuentan con terrenos amplios y condiciones favorables para la instalación de plantas solares a gran escala.

3. Valle del Cauca y Tolima

En el centro del país, zonas como el Valle del Cauca, Tolima y Huila tienen una radiación promedio de entre 4.5 y 5.2 kWh/m²/día, lo que las convierte en puntos estratégicos para proyectos solares tanto industriales como residenciales.

4. Llanos Orientales

En departamentos como Meta y Casanare, la radiación solar también se mantiene alta, con valores cercanos a los 5 kWh/m²/día. Su topografía plana y su creciente actividad agroindustrial ofrecen un contexto ideal para la adopción de energía solar en fincas, granjas y agroindustrias.

Aprovechar la radiación solar no es solo una cuestión tecnológica, sino también ambiental y social. Cada kilovatio generado a partir del sol representa una reducción en las emisiones de CO₂, un ahorro económico a largo plazo y un paso hacia un futuro carbono neutro.

Hoy en día, gracias a los avances en sistemas fotovoltaicos, cualquier empresa o familia puede generar su propia energía y contribuir activamente a la transición energética. Colombia tiene el privilegio tener la presencia del sol casi todo el año; lo que antes parecía una simple característica climática, hoy es una ventaja estratégica para el desarrollo del país.

Así que, si estás pensando en invertir en un sistema de energía solar fotovoltaico para tu hogar o empresa, o incluso tienes un terreno para la construcción de un proyecto de generación de energía, este es el momento, en **Erco Energy **contamos con expertos que te asesorarán y te contarán mucho más sobre los beneficios que la energía del sol tiene para ti. ¡Contáctanos!

Actualmente, el interés hacia los términos y conceptos energéticos y especialmente por aquellos que involucran las fuentes de energía renovable están teniendo mayor protagonismo. En esta oportunidad, te explicaremos qué es y cómo funciona el efecto fotovoltaico, y cómo a su vez este término utilizado en la energía solar nos permite generar un impacto positivo con el planeta.

¿Qué es el efecto fotovoltaico?

El efecto fotovoltaico es el proceso mediante el cual ciertos materiales, llamados semiconductores, son capaces de generar corriente eléctrica cuando absorben fotones de la luz solar. En términos simples, cuando la luz incide sobre la superficie de un material semiconductor, la energía de los fotones estimula a los electrones, liberándolos de sus átomos. Estos electrones en movimiento se convierten en electricidad, que luego puede ser capturada y utilizada.

El efecto fotovoltaico es, por tanto, la base física detrás del funcionamiento de las celdas solares o celdas fotovoltaicas, los pequeños dispositivos que forman los paneles solares.

Por qué importa para las empresas: el efecto fotovoltaico permite convertir radiación solar en energía aprovechable sin combustión, con mantenimiento reducido y escalabilidad según la demanda de la empresa.

5 características del efecto fotovoltaico

Algunas características fundamentales que permiten aprovechar este fenómeno en la generación de energía son:

- Necesita luz, no calor:

Lo que desencadena el efecto es la radiación luminosa, en particular los fotones. Por eso los paneles solares funcionan incluso en climas fríos o nublados, aunque con menor eficiencia.

- Materiales semiconductores:

El más usado es el silicio, gracias a su abundancia, estabilidad y propiedades eléctricas, aunque también existen alternativas como el teluro de cadmio o el arseniuro de galio.

- Generación directa de corriente:

a diferencia de otros procesos, no hay partes móviles ni combustión. La electricidad se genera directamente, lo que hace al sistema silencioso y de bajo mantenimiento.

- Escalabilidad:

el efecto ocurre en cada celda, lo que permite ensamblarlas en módulos de distintos tamaños según la necesidad, desde calculadoras solares hasta plantas solares de gran escala.

- Durabilidad y estabilidad:

las celdas solares pueden mantener su capacidad de conversión durante décadas, lo que las convierte en una inversión confiable en el tiempo.

Funcionamiento del efecto fotovoltaico

Para entender cómo ocurre este proceso en la práctica, pensemos en una celda solar típica de silicio:

1. Absorción de la luz solar:

cuando la radiación solar incide sobre la superficie del panel, los fotones penetran en el material semiconductor.

2. Liberación de electrones:

cada fotón con suficiente energía transfiere su energía a un electrón, que se libera de su posición normal dentro del átomo.

3. Separación de cargas:

la celda está diseñada con una unión especial llamada unión p-n, que crea un campo eléctrico interno. Este campo separa los electrones libres (carga negativa) de los huecos que dejan atrás (carga positiva).

4. Generación de corriente eléctrica:

gracias a esta separación, los electrones comienzan a circular a través de un circuito externo, creando una corriente eléctrica continua (CC).

5. Conversión y uso:

un inversor transforma la corriente continua en corriente alterna (CA), que es la que se utiliza en hogares, empresas y redes eléctricas.

Este proceso se repite constantemente mientras haya luz disponible, lo que convierte a los paneles solares en pequeñas fábricas silenciosas de electricidad

Diferencia entre el efecto fotovoltaico y el efecto fotoeléctrico

Es común confundir ambos fenómenos, ya que en los dos intervienen la luz y los electrones. Sin embargo, hay diferencias importantes:

Efecto fotovoltaico: la luz genera una corriente eléctrica continua dentro de un material semiconductor. Es el principio que se usa en los paneles solares para generar energía de manera práctica y sostenible.

Efecto fotoeléctrico: ocurre cuando los fotones liberan electrones de la cercano. Este fenómeno no genera directamente electricidad aprovechable, pero fue superficie de un material metálico, que se emiten al vacío o a otro material fundamental para demostrar la naturaleza cuántica de la luz y para el desarrollo de la física moderna.

https://es.wikipedia.org/wiki/efecto-fotoelectrico

En resumen, el efecto fotoeléctrico es un fenómeno de emisión de electrones hacia el exterior, mientras que el efecto fotovoltaico es un fenómeno de conversión de la luz en energía eléctrica dentro del material.

El efecto fotovoltaico es la base de una de las tecnologías más importantes en la transición energética. Gracias a él, la luz del sol puede transformarse en electricidad y desde Erco la usamos para brindar acceso a energía limpia, económica y digital. Conocer su funcionamiento, no solo es útil para entender cómo operan los paneles solares, sino también para dimensionar su potencial en la construcción de un futuro más sostenible.

Cuando revisas tu factura eléctrica probablemente sólo prestas atención a los kilovatios-hora (kWh) que consumiste. Sin embargo, existen otros componentes, entre ellos la energía reactiva que puede inflar tus costos si no la controlas. En este blog explicaremos, paso a paso, qué es la energía activa y la energía reactiva, cómo la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) penaliza el exceso de reactiva y qué medidas prácticas puedes implementar para reducirla.

¿Qué es la energía activa y la energía reactiva?

Pensemos en una empresa que utiliza motores eléctricos para mover sus máquinas. Para que esos motores giren necesitan dos “combustibles” eléctricos:

Energía activa (kWh): la porción que hace el trabajo útil hace girar el eje, bombea agua, impulsa un compresor y es la que todos vemos en la factura.

Energía reactiva (kVArh): establece una energia extra que crea y mantiene los campos magnéticos dentro de los bobinados. Sin esta porción los motores ni siquiera arrancarían, pero por sí sola no produce movimiento ni luz.

Cuando hay demasiada energía reactiva circulando, los cables y transformadores deben transportar ese “peso muerto”, generando pérdidas y, sobre todo, recargos en la factura. Lo mismo ocurre en un centro comercial (ascensores, enfriadoras, iluminación LED) o en un edificio residencial con bombas y sistemas de aire acondicionado: cualquier exceso de reactiva encarece la operación. Ahora que ya comprendes qué es la energía reactiva, debes saber que existen dos formas principales: la reactiva inductiva y la reactiva capacitiva. A continuación, las describiremos brevemente.

-<u>Reactiva Inductiva</u> : la generan máquinas con bobinas —motores, compresores, ventiladores, transformadores— al crear y sostener campos magnéticos. -<u>Reactiva Capacitiva</u>: la generan equipos electrónicos con grandes capacitores UPS, variadores de velocidad, bancos de condensadores al cargar y descargar energía eléctrica.

¿Cómo se cobra la energia reactiva en Colombia?

Inductiva: se verifica horariamente. Si el factor de potencia inductivo cae por debajo de 0,90 (≈ reactiva > 50% de la activa en esa hora), se configura cobro/penalización.

Capacitiva: se evalúa por periodo de facturación. Umbrales por nivel de tensión (equivalencia porcentual de reactiva/activa):

Niveles 1 y 2: ≤50% (≈ FP 0,90).

Nivel 3: ≤33% (≈ FP 0,95).

Nivel 4: ≤20% (≈ FP 0,98).

Estos límites reflejan las diferencias en la sensibilidad y diseño de la red a distintos niveles de tensión. Si se exceden los topes correspondientes, se cobra un cargo adicional que crece mes a mes mediante un factor multiplicador, incrementando el costo de mantenerse la superación de dichos topes.

Cálculo rápido de energia reactiva (paso a paso)

Objetivo: estimar si estarías en cobro por reactiva y cuánto corregir.

Si conoces kWh y kVArh del medidor:

Calcula %Reactiva = kVArh / kWh × 100 y compáralo con el umbral de tu nivel de tensión. Ejemplo: una empresa nivel 3 consumió 60.000 kWh y registró 22.000 kVArh capacitiva en el mes.

%Reactiva = 22.000/60.000 = 36,7% → supera el 33% (FP≈0,95). Hay cobro y se requiere compensación.

¿Cómo evitar la energia reactiva y sus penalizaciones?

Existen varias formas de corregir la penalización por exceso de energía reactiva; aquí te explicaremos las más comunes.

-Bancos de capacitores: compensan de forma pasiva la energía reactiva inductiva, inyectando potencia capacitiva para mejorar el factor de potencia y reducir el exceso que genera penalizaciones. Es una solución económica y adecuada cuando las cargas son relativamente estables.

-Sistemas SVG (Static Var Generator): corrigen activamente tanto reactiva inductiva como capacitiva, ajustándose en tiempo real a variaciones de carga y manteniendo el factor de potencia dentro de los límites deseados, incluso ante fluctuaciones rápidas o no lineales.

-Exención Ser AGPE (Decreto 0929 de 2023): los usuarios calificados como AGPE están exentos del cobro por energía reactiva según lo establecido en el Decreto 0929 de 2023, por lo que, si se cumple con los requisitos de ese régimen, no se aplica la penalización correspondiente. Es clave verificar el estatus del cliente bajo AGPE y asegurarse de que la documentación y certificaciones estén vigentes para aprovechar esta exención.

Dependiendo del perfil de cada usuario, del comportamiento de la carga y de la magnitud de la variación de reactiva, convendrá una u otra solución,o una combinación de ellas, en cargas estables quizá basten bancos de capacitores, en escenarios con fluctuaciones frecuentes un SVG aporta mayor precisión, y si se califica como AGPE se puede aprovechar la exención regulatoria. Evaluar caso por caso permite balancear costo, complejidad y cumplimiento para maximizar la eficiencia y minimizar penalizaciones.

Lo bueno de todo esto es que si estás enfrentando problemas con energía reactiva, en Erco estamos para ayudarte: podemos hacer una revisión personalizada de tu situación y acompañarte en encontrar la solución más adecuada para mejorar tu eficiencia y evitar penalizaciones.

Referencias

<li><a href="https://www.creg.gov.co/normas/101-035-2024.pdf">CREG 101-035 de 2024</a></li> <li><a href="https://www.suin-juriscol.gov.co/viewDocument.asp?id=30047638">Decreto 0929 de 2023</a></li>