Centrales fotovoltaicas: qué son, cómo funcionan y dónde se instalan

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El impulso de esta tecnología ha sido enorme en los últimos años. Solo en 2024, la producción solar fotovoltaica aumentó casi un 19% en España, según Red Eléctrica. Detrás de estas cifras están las centrales fotovoltaicas: instalaciones a gran escala pensadas para generar electricidad limpia, abastecer hogares, industrias, regadíos, comunicaciones y grandes proyectos como plantas desaladoras o de hidrógeno verde.

Qué es una central fotovoltaica

Una central fotovoltaica es, en esencia, una central de generación eléctrica que utiliza paneles solares para transformar la radiación del sol en electricidad. A diferencia de una instalación doméstica, hablamos de potencias mucho mayores: lo habitual es que superen los 100 kW y en muchos casos alcancen cientos de megavatios.

Estas plantas se instalan normalmente sobre estructuras fijadas al suelo en grandes terrenos con buena orientación y pocas sombras, aunque también pueden situarse sobre cubiertas de naves industriales, aparcamientos o edificios singulares. El conjunto de todos los paneles y sus estructuras se conoce como generador fotovoltaico, y constituye la parte principal del sistema de producción.

Desde el punto de vista eléctrico, una central fotovoltaica funciona como una central de producción convencional a ojos de la red: inyecta energía en alta o media tensión para su transporte y distribución, o bien abastece consumos propios en modo autoconsumo, parcial o total.

Tipos de centrales fotovoltaicas

Podemos clasificar las centrales fotovoltaicas en función de su relación con la red eléctrica y de su objetivo principal. Aunque la tecnología de base es la misma (paneles, inversores, cableado), la configuración y el uso final cambian.

Por un lado están las instalaciones ubicadas en edificios o cubiertas que se emplean para autoconsumo parcial o total, y por otro las grandes plantas en suelo -también conocidas como huertas solares– pensadas para la venta de energía a la red. Además, existen plantas completamente aisladas, diseñadas para dar servicio en zonas remotas sin acceso a la red.

En muchos casos, estas centrales se plantean como proyectos híbridos donde la energía solar se combina con otras fuentes renovables (eólica, biomasa o hidráulica) para mejorar la estabilidad del sistema y asegurar suministro continuo.

Centrales conectadas a red para vertido total

En las centrales fotovoltaicas concebidas para vertido íntegro de energía a la red, toda la producción se inyecta al sistema eléctrico. El propietario vende la electricidad generada, mientras que el consumo particular o industrial se sigue comprando a la comercializadora con su tarifa habitual.

En este modelo, la planta actúa como una instalación generadora independiente: no se dimensiona pensando en el consumo propio, sino buscando maximizar la producción y la rentabilidad de la venta de energía. Es el esquema típico de las grandes plantas en suelo de cientos de hectáreas y varios cientos de megavatios de potencia.

Centrales para autoconsumo

Cuando la central se diseña para autoconsumo, parte o la totalidad de la energía producida se aprovecha directamente en las propias instalaciones: industrias, edificios de oficinas, explotaciones agrícolas o complejos residenciales.

En estas plantas, el objetivo principal es reducir la compra de electricidad de la red y, con ello, la factura eléctrica. La energía que no se consume en el momento puede, dependiendo de la normativa y de la configuración, compensarse en factura o venderse a la red, o bien almacenarse en baterías si la instalación está preparada para ello.

Centrales aisladas (off grid)

Las centrales fotovoltaicas aisladas son aquellas que no disponen de conexión a la red de distribución eléctrica. Se utilizan en entornos rurales, fincas agrícolas, viviendas alejadas, sistemas de bombeo de agua, telecomunicaciones o señalización en lugares donde sería muy costoso o directamente inviable extender la red.

En este tipo de planta, la clave es el almacenamiento: al no poder apoyarse en la red cuando cae la producción solar (noche, días muy nublados), es imprescindible contar con bancos de baterías de suficiente capacidad para garantizar el suministro las 24 horas del día.

Usos y aplicaciones de las centrales fotovoltaicas

Una central fotovoltaica no se limita a generar energía y ya está; se puede orientar a una gran variedad de aplicaciones concretas dependiendo de su tamaño, ubicación y configuración. Esta versatilidad es precisamente una de las grandes razones de su éxito.

El uso más extendido sigue siendo la producción de electricidad a gran escala para su inyección a la red y posterior distribución a hogares y empresas, pero las posibilidades van mucho más allá, especialmente en un país con tantos núcleos rurales dispersos como España.

• Producción de energía para la red: grandes plantas en suelo que vierten su energía al sistema eléctrico.
• Abastecimiento de zonas aisladas: electrificación de áreas sin red o con redes muy débiles.
• Servicios agrícolas y ganaderos: riego, bombeo, iluminación de invernaderos o granjas.
• Sistemas de señalización y comunicaciones: repetidores, postes SOS, parquímetros y otros equipos autónomos.

Además, las plantas fotovoltaicas se están integrando en proyectos de autoconsumo colectivo a gran escala: cooperativas energéticas, comunidades de vecinos, polígonos industriales o parques empresariales que comparten la energía producida por una misma central.

Otra línea de expansión muy relevante es la hibridación con otras tecnologías: parques solares instalados dentro de complejos eólicos o de biomasa, o plantas fotovoltaicas específicamente diseñadas para alimentar desaladoras de agua o para suministrar electricidad a electrolizadores de hidrógeno verde, especialmente enfocados al sector transporte y a usos industriales.

Cómo funciona una central fotovoltaica

El principio de funcionamiento de una central fotovoltaica es el mismo que el de una instalación doméstica, pero llevado a una escala mucho mayor. El corazón del sistema está en las células fotovoltaicas, pequeñas láminas de silicio capaces de transformar la luz solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico.

Estas células se agrupan formando módulos o paneles solares, que a su vez se conectan entre sí en serie y/o en paralelo hasta conseguir los niveles de tensión y corriente deseados. Todos esos paneles, más sus estructuras y el cableado de interconexión, forman el generador fotovoltaico de la planta.

La energía que producen los módulos es corriente continua (CC). Para poder utilizarla en la red eléctrica convencional, es necesario transformarla en corriente alterna (CA) con las características de tensión y frecuencia adecuadas. Esa conversión la realizan los inversores solares, equipos electrónicos diseñados para trabajar de forma eficiente y segura a gran escala.

Desde los inversores, la energía pasa a los armarios de corriente alterna y al centro de transformación, donde se ajusta el nivel de tensión para su evacuación a la red de distribución o transporte. A partir de ahí, la electricidad circula por las líneas de media o alta tensión hasta los puntos de consumo.

Componentes principales de una planta fotovoltaica

Para que todo lo anterior funcione de forma segura y continua, una central fotovoltaica integra una serie de componentes fundamentales además de los propios paneles e inversores.

• Módulos fotovoltaicos: son los elementos que convierten la radiación solar en electricidad en corriente continua. Se fabrican principalmente con silicio y están formados por numerosas células fotovoltaicas encapsuladas y protegidas frente a la intemperie.
• Estructuras de soporte: donde se montan los paneles. Suelen ser de aluminio o acero galvanizado, fijadas al suelo o a la cubierta del edificio, con la inclinación y orientación óptimas para captar la máxima radiación solar.
• Seguidores solares: en muchas plantas grandes se instalan seguidores que orientan los paneles automáticamente siguiendo el movimiento aparente del sol. Esto permite incrementar la producción respecto a las estructuras fijas.
• Cableado solar: conduce la electricidad entre módulos, inversores y resto de equipos. Debe soportar radiación UV, temperaturas extremas y condiciones ambientales exigentes, además de cumplir requisitos estrictos de seguridad.
• Armarios de corriente continua: agrupan las líneas procedentes de los paneles, incorporan protecciones y canalizan la corriente continua hacia los inversores.
• Inversores solares: convierten la corriente continua en corriente alterna sincronizada con la red. Pueden ser centralizados, de cadena o incluso microinversores en aplicaciones específicas, y pueden incluir o no transformador de aislamiento.
• Armarios de corriente alterna: recogen la energía ya convertida por los inversores, integran sistemas de protección, seccionado y medida antes de enviar la potencia al centro de transformación.
• Centro de transformación: eleva o adapta la tensión de la energía producida a los niveles requeridos para su inyección a la red de distribución o transporte. En plantas de autoconsumo pequeño o aisladas puede no ser necesario.
• Sistemas de protección y medida: incluyen seccionadores, fusibles, interruptores automáticos, protecciones contra sobretensiones y equipos de medida bidireccional cuando hay autoconsumo con vertido de excedentes.
• Baterías: presentes en instalaciones aisladas o en proyectos que requieren almacenamiento para gestionar mejor la curva de producción y consumo. Permiten disponer de energía cuando no hay radiación suficiente.
• Torre meteorológica: monitoriza la radiación solar, el viento, la temperatura y otras variables. Con estos datos se puede predecir la producción, optimizar la operación y detectar posibles anomalías.
• Sala de control: es el centro neurálgico de la planta, desde donde los técnicos supervisan en tiempo real el funcionamiento de todos los equipos, gestionan alarmas, realizan maniobras y planifican el mantenimiento.

Dónde se instalan las centrales fotovoltaicas

Las centrales fotovoltaicas se pueden ubicar en múltiples escenarios, desde grandes llanuras hasta azoteas urbanas. No obstante, las grandes plantas que vemos en los rankings de potencia suelen levantarse en terrenos amplios, con baja ocupación previa y altas horas de sol anuales.

España es un caso especialmente llamativo: se estima que existen alrededor de 4.500 plantas fotovoltaicas repartidas por el territorio, de las cuales un centenar aproximadamente alcanzan potencias muy elevadas. Las comunidades de Extremadura, Castilla-La Mancha, Andalucía y Murcia concentran buena parte de estos megaproyectos.

La planta solar más grande de Europa se encuentra en la actualidad en Usagre (Badajoz), reflejo de cómo la orografía y el clima de la península ofrecen un contexto casi ideal para este tipo de instalaciones. Además, hay proyectos en marcha para centrales asociadas a grandes polos de producción de hidrógeno verde, como el proyecto ErasmoPower2X en Ciudad Real.

Con la combinación de alto recurso solar, disponibilidad de terrenos y mejora regulatoria, España tiene potencial no solo para cubrir su propia demanda con energía solar, sino para convertirse en exportador neto de electricidad renovable hacia otros países europeos.

Las mayores plantas fotovoltaicas de España

En los últimos años, el mapa energético español se ha llenado de megaplantas solares capaces de abastecer a cientos de miles de personas. Tras una etapa de parón por motivos regulatorios, el sector ha retomado el vuelo y España ha vuelto a colocarse entre los referentes mundiales.

Entre 2007 y 2009, el país ya alojaba algunas de las centrales más grandes del mundo, pero el empuje de otros mercados hizo que perdiera posiciones. Con la nueva oleada de inversión y marcos más favorables, vuelve a escalar puestos y a atraer capital internacional hacia proyectos de gran tamaño.

Planta fotovoltaica Francisco Pizarro (Cáceres)

La planta fotovoltaica Francisco Pizarro se encuentra entre los municipios de Torrecillas de la Tiesa y Aldeacentenera, en la provincia de Cáceres (Extremadura). Cuenta con una potencia instalada de aproximadamente 590 MWp, lo que la sitúa entre las mayores de Europa.

Ocupa alrededor de 1.300 hectáreas y alberga en torno a 1,5 millones de paneles solares. Además, dispone de casi 14.000 seguidores solares que orientan los módulos para maximizar la captación de radiación. La inversión asociada a su construcción superó los 300 millones de euros.

Planta fotovoltaica Núñez de Balboa (Badajoz)

En el municipio de Usagre (Badajoz) se levanta la planta fotovoltaica Núñez de Balboa, promovida por Iberdrola, considerada la mayor planta fotovoltaica de Europa en el momento de su puesta en marcha (2020). Dispone de una potencia instalada de unos 500 MWp y una potencia máxima de conexión a red de 391 MW.

Su capacidad de generación permite suministrar electricidad limpia a unas 250.000 personas, contribuyendo a evitar alrededor de 215.000 toneladas de CO₂ al año. Esta planta se ha convertido en uno de los iconos de la nueva etapa de expansión de la energía fotovoltaica en España.

Central solar fotovoltaica Mula (Murcia)

La central fotovoltaica de Mula, en la Región de Murcia, fue durante un tiempo la planta más grande de España y de Europa antes de la entrada en operación de Núñez de Balboa. Construida por Cobra (Grupo ACS), dispone de una capacidad de producción cercana a los 494 MW y entró en servicio en julio de 2019.

Su desarrollo marcó un punto de inflexión en el renacer de los grandes proyectos fotovoltaicos en suelo español tras la etapa de paralización regulatoria, y demostró la madurez tecnológica y financiera del sector.

Planta fotovoltaica Talayuela Solar (Cáceres)

Talayuela Solar se ubica en el municipio de Talayuela, también en la provincia de Cáceres, y destaca tanto por su tamaño como por su integración ambiental. Su potencia instalada ronda los 300 MWp, con una producción anual estimada de unos 500 GWh.

Esta generación es suficiente para cubrir el consumo de aproximadamente 148.000 hogares, evitando más de 100.000 toneladas de CO₂ al año. La planta ocupa unas 820 hectáreas, de las cuales más de 300 se han destinado específicamente a zonas de protección ambiental dentro de la dehesa extremeña. Entró en operación en enero de 2021.

Planta fotovoltaica Cabrera Solar (Sevilla)

En el municipio de Alcalá de Guadaira (Sevilla) se encuentra Cabrera Solar, uno de los proyectos más relevantes en Andalucía. Cuenta con una capacidad instalada de 200 MW, repartidos en cuatro plantas de 50 MW cada una: Cerrado Cabrera, El Primo Alemán, Hazas de los Sesenta y Los González.

Su producción anual estimada se sitúa en torno a los 400 GWh, lo que equivale al suministro de unos 120.000 hogares. Esta planta permite evitar la emisión de cerca de 80.000 toneladas de CO₂ al año y ocupa alrededor de 400 hectáreas. Sus operaciones comenzaron en octubre de 2020.

Otras plantas fotovoltaicas destacadas

Además de las gigantes anteriores, existen otras instalaciones que han sido referencia histórica o que juegan un papel clave a escala regional. Entre ellas destacan:

• Planta fotovoltaica Don Rodrigo (Sevilla): situada entre Alcalá de Guadaira y Utrera, fue una de las mayores de Europa en su momento. Ocupa unas 300 hectáreas y cuenta con 174 MW de potencia instalada, con más de medio millón de módulos solares. La empresa alemana BayWa r.e. invirtió alrededor de 100 millones de euros en su desarrollo.
• Parque fotovoltaico Picón I, II y III (Ciudad Real): es el complejo fotovoltaico más grande de Castilla-La Mancha. Consta de tres plantas de unos 50 MW de potencia instalada cada una, promovidas por Naturgy. En conjunto, pueden producir alrededor de 310 GWh al año, cubriendo el consumo de unas 88.500 viviendas.
• Parque fotovoltaico El Bonal de Puertollano (Ciudad Real): este proyecto, a cargo de Renovalia Energy Group, integra cinco plantas con una potencia total de 79,2 MWp. Genera del orden de 118.000 MWh al año, suficientes para abastecer energéticamente a unas 146.000 personas.

Ventajas y desventajas de las centrales fotovoltaicas

Las centrales solares fotovoltaicas aportan beneficios muy claros frente a las centrales de generación convencionales, pero también plantean ciertos retos. Conocer ambos lados de la balanza es clave para valorar su papel en el sistema eléctrico.

Por un lado, su capacidad para producir electricidad renovable sin emisiones directas de gases de efecto invernadero las convierte en un pilar de la descarbonización energética. Por otro, requieren grandes superficies de terreno y aún queda margen de mejora en aspectos como el reciclaje de paneles.

Principales ventajas

Entre los puntos fuertes de las centrales fotovoltaicas podemos destacar varios aspectos que las hacen especialmente atractivas, tanto desde el punto de vista ambiental como económico y estratégico.

• Energía limpia y renovable: la generación de electricidad a partir de la radiación solar no produce emisiones de CO₂ ni contaminantes atmosféricos durante la operación. La fuente de energía -el sol- es inagotable a escala humana y está disponible en prácticamente todo el planeta.
• Costes de operación reducidos: una vez realizada la inversión inicial en construcción y equipos, los costes de explotación y mantenimiento son relativamente bajos. El “combustible” es gratuito, lo que permite que, tras el periodo de amortización, la electricidad generada sea muy competitiva.
• Independencia y seguridad energética: las plantas fotovoltaicas pueden instalarse en zonas remotas sin acceso a la red, ofreciendo autonomía energética a comunidades rurales, explotaciones agrícolas o instalaciones industriales alejadas. Además, reducen la dependencia de combustibles fósiles importados.
• Complementariedad con otras renovables: combinadas con eólica, hidráulica o biomasa, ayudan a conformar un sistema más equilibrado. La producción solar suele ser elevada en horas centrales del día y en meses de gran radiación, lo que casa muy bien con determinadas curvas de demanda y con otras fuentes de generación.

Principales desventajas

Aunque la balanza es claramente favorable para la fotovoltaica, no todo son ventajas. Es importante conocer los impactos y limitaciones de estas plantas para poder gestionarlos adecuadamente.

• Impacto ambiental en la fabricación y fin de vida: la producción de paneles solares implica la extracción y procesado de materias primas, consumo de energía y generación de residuos. Además, los programas de reciclaje de módulos y gestión del desmantelamiento todavía están en fase de expansión y mejora en muchos países.
• Ocupación de suelo y entorno paisajístico: las grandes centrales requieren enormes superficies, lo que puede entrar en conflicto con usos agrícolas tradicionales o con zonas de alto valor ecológico si no se planifica bien. También generan un impacto visual que a veces provoca rechazo local si el proyecto no se integra adecuadamente.
• Intermitencia de la generación: la producción fotovoltaica depende directamente de la disponibilidad de radiación solar. No generan energía por la noche y su producción se reduce en días nublados, lo que implica la necesidad de respaldo mediante almacenamiento, otras fuentes de generación o la propia red eléctrica.

Todo este despliegue de centrales fotovoltaicas está transformando la forma en la que producimos y consumimos electricidad. Con cada nuevo proyecto, la tecnología se abarata y se perfeccionan los modelos de integración en el territorio, lo que hace que, a día de hoy, apostar por la energía solar a gran escala sea una decisión cada vez más lógica tanto para empresas como para administraciones. La combinación de abundante recurso solar, experiencia acumulada y objetivos climáticos ambiciosos augura a este tipo de instalaciones un papel protagonista en el sistema eléctrico del futuro.