Puentes naturales - pionero solar en Utah

Monumento Nacional de los Puentes Naturales,UT
Energía Solar  
Natural Bridges National Monument, UT
Solar Power  

CORONADO

Sine es el que probablemente podría hablar de la energía solar, pero solo diré un par de cosas y, si quieres más, puedes leer lo que aprendí en Natural Bridges. Lo puse en nuestro sitio web.
Sine’s the one who could probably talk your ear off about solar, but I’ll just say a couple things and if you want more you can read the stuff I picked up at Natural Bridges. I put it on our website.

En primer lugar, los puentes de piedra natural del Monumento son grandes y hermosos. Una imagen vale más que mil palabras, así que se lo dejo a Aura.
First off, the natural stone bridges at the Monument are big and beautiful. A picture is worth a thousand words so I’m going to leave that to Aura.

En cuanto a la energía solar, aquí está lo básico: láminas de paneles de silicio miran hacia el sol y generan energía de CC que es genial si eso es todo lo que necesita. Y funcionan muy bien en el autobús que Sine y yo armamos para transportarnos. Pero para una casa o un edificio como el Visitor Center en Natural Bridges, necesita energía de CA, lo que significa que debe convertir de CC a CA utilizando lo que ellos llaman un inversor. No necesitas uno de esos como un autobús a menos que quieras corriente alterna, y debo admitir que tenemos uno en el autobús de todos modos para hacer funcionar el refrigerador y demás.
As for the solar, here’s the basics: Sheets of silicon panels look up at the sun and generate DC power that’s great if that’s all you need. And they work great on the bus Sine and I put together to cart us around. But for a house or a building like the Visitor Center at Natural Bridges, you need AC power, which means you have to convert from DC to AC using what they call an inverter. You don’t need one of those on like a bus unless you want AC power, and I’ve got to admit we’ve got one on the bus anyway to run the refrigerator and such. And, since the panels only collect energy when the sun’s shining, you need batteries to store some of the power they make during the day so you’ve got some at night. No problem in a bus that’s got batteries anyway, but that’s something you have to get extra for a house or whatever. I’d never been to Natural Bridges when they used diesel generators before they got the solar going, and that’s alright with me, because who needs diesel exhaust in a beautiful spot like Natural Bridges. Plus I’m sure that would tick off people like Aura, at least if there was a more pleasant alternative which, now, there is. Okay. I’m done.

NPS Consultado el 2/12/2019
NPS Retrieved 2/12/2019

La electricidad en el Monumento Nacional Natural Bridges se produce a partir del sol. Las células solares convierten la luz solar en electricidad mediante un proceso llamado fotovoltaica, una palabra que significa electricidad a partir de la luz. Cuando la luz solar incide en una celda fotovoltaica (PV), los fotones interactúan con los electrones de la celda para crear electricidad de corriente continua (CC). Luego, la corriente CC se alimenta a un inversor donde se convierte en electricidad de corriente alterna (CA), la forma de energía eléctrica más utilizada. El exceso de energía se almacena en baterías para su uso posterior.
Electricity at Natural Bridges National Monument is produced from the sun. Solar cells convert sunlight to electricity through a process called photovoltaics, a word meaning electricity from light. When sunlight strikes a photovoltaic (PV) cell, photons interact with electrons in the cell to create direct current (DC) electricity. The DC current is then fed to an inverter where it is converted to alternating current (AC) electricity, the most commonly used form of electrical power. Excess power is stored in batteries for later use.

Si bien solo el 10 por ciento de la energía del sol que golpea la celda fotovoltaica se convierte en electricidad, las muchas celdas que componen la matriz fotovoltaica producen hasta 50 kilovatios de energía. Eso es electricidad más que suficiente para satisfacer las necesidades de la pequeña comunidad del personal del Servicio de Parques Nacionales, sus familias y usted, el público.
While only 10 percent of the sun's energy striking the PV cell is converted to electricity, the many cells that comprise the PV array produce up to 50 kilowatts of power. That is more than enough electricity to supply the needs of the small community of National Park Service personnel, their families, and you, the public.

La matriz fotovoltaica está ubicada en un acre de tierra al otro lado de la carretera desde el centro de visitantes. Un camino corto desde el lado oeste del área de estacionamiento del centro de visitantes conduce a una plataforma de observación. Aquí, con solo presionar un botón, un mensaje de audio explica el proceso fotovoltaico.
The PV array is located on an acre of land across the road from the visitor center. A short path from the west side of the visitor center parking area leads to a viewing platform. Here, with a push of a button, an audio message explains the photovoltaic process.

El Monumento Nacional Natural Bridges fue elegido como sitio de demostración para el uso de energía solar hace más de dos décadas. Situado a una altura de 6.500 pies en el desierto del sureste de Utah, el clima moderado y soleado de Natural Bridges lo convierte en un lugar ideal para un sistema de energía solar. Otros factores en esta decisión incluyeron la ubicación remota de Natural Bridges lejos de fuentes de energía comerciales y la accesibilidad del sistema solar para el público visitante.
Natural Bridges National Monument was chosen as a demonstration site for the use of solar energy more than two decades ago. Situated at an elevation of 6,500 feet in Utah's southeastern desert, Natural Bridges' moderate, sunny climate makes it an ideal location for a solar energy system. Other factors in this decision included Natural Bridges' remote location away from commercial power sources and the solar system's accessibility to the visiting public.

Tras la inauguración del sistema en junio de 1980, los visitantes pudieron ver cómo la energía eléctrica no contaminante, silenciosa y rentable se produce a partir del sol en la que entonces era la planta de energía fotovoltaica más grande del mundo.
Following the dedication of the system in June 1980, visitors could see how nonpolluting, quiet, cost-effective electric power is produced from the sun by, what was then, the world's largest PV power plant.

¿Por qué energía solar?
Why Solar Power?

Antes de la instalación del sistema fotovoltaico, el monumento dependía de generadores diesel para todas sus necesidades de electricidad. Los generadores funcionaron continuamente. El ruido y la contaminación producidos por la quema de combustibles fósiles no renovables eran incompatibles con el prístino entorno desértico de Natural Bridges. A diferencia de los generadores diesel, un sistema fotovoltaico es una fuente de energía eléctrica limpia, silenciosa, segura y no contaminante, y la energía del sol es casi ilimitada. Antes de cambiar a la energía fotovoltaica, el monumento consumía hasta 200.000 kilovatios hora de electricidad al año. Con la instalación del sistema fotovoltaico y la implementación de medidas de eficiencia energética, el monumento ahora consume alrededor de 70.000 kWh al año, y más del 90 por ciento proviene del sol. La mayoría de las necesidades de calefacción y cocción continúan siendo satisfechas por gas de petróleo licuado.
Prior to the installation of the PV system, the monument relied on diesel generators for all its electricity needs. The generators operated continuously. The noise and pollution produced by burning nonrenewable fossil fuel was incompatible with Natural Bridges' pristine desert setting. Unlike diesel generators, a PV system is a clean, quiet, safe, nonpolluting source of electric power, and the sun's energy is nearly unlimited. Before switching to PV power, the monument consumed up to 200,000 kilowatt hours of electricity annually. With installation of the PV system and the implementation of energy-efficient measures, the monument now consumes about 70,000 kWh annually with over 90 percent of that coming from the sun. Most heating and cooking needs continue to be met by liquefied petroleum gas.

Cómo funcionan las células fotovoltaicas
How PV Cells Work

Las células fotovoltaicas utilizadas aquí están hechas principalmente de silicio, uno de los elementos más abundantes en la tierra. Cuando la luz solar incide en la superficie de la célula, se absorben los fotones de la luz. Estos reaccionan con los electrones en la superficie del silicio para crear una corriente eléctrica débil. Muchos miles de estas células están conectadas entre sí para crear una matriz fotovoltaica. En su superficie frontal, la celda está recubierta con una fina rejilla de cables colectores. Estos pequeños cables, junto con una superficie trasera conductora, proporcionan el contacto a través del cual se envía la energía de la celda. Para maximizar la cantidad de luz solar absorbida por la celda, su superficie frontal también está cubierta con un revestimiento antirreflectante.
The PV cells used here are made primarily of silicon - one of the most abundant elements on earth. When sunlight strikes the surface of the cell, photons from the light are absorbed. These react with electrons on the silicon surface to create a weak electrical current. Many thousands of these cells are wired together to create a PV array. On its front surface, the cell is coated with a thin grid of collector wires. These tiny wires, together with a conductive back surface, provide the contact through which the power from the cell is delivered. To maximize the amount of sunlight absorbed by the cell, its front surface is also covered with an anti-reflective coating.

Componentes mayores
Major Components

La electricidad de corriente continua de la matriz se almacena en baterías de plomo-ácido o se pasa a un inversor de 50 kilovatios, que convierte la electricidad CC en electricidad CA. Como fuente de energía de respaldo, el Monumento tiene un generador diesel de 40 kilovatios. Cuando sea necesario, la energía de este generador se puede suministrar directamente al sitio o a un cargador de batería.
Direct current electricity from the array is either stored in lead-acid batteries or passed to a 50 kilowatt inverter, that converts DC electricity into AC electricity. As a backup power source, the Monument has a 40 kilowatt diesel-powered generator. When needed, power from this generator may be supplied either directly to the site or to a battery charger.

Sistema de almacenamiento de energía
Power Storage System

Dado que la energía solar no siempre está disponible, de noche o en días nublados, un sistema fotovoltaico remoto como el de Natural Bridges debe tener una forma de almacenar electricidad. Para lograr esto, se utilizan 39 baterías de plomo-ácido de ciclo profundo que pesan 1200 libras cada una. Estas baterías tienen una capacidad nominal combinada de más de 600 kilovatios hora, aunque la reducción máxima se limita a 480 kWh para aumentar la vida útil de la batería. 450 kWh son suficientes para operar el Monumento durante dos días sin sol.
Since solar energy is not always available - at night or on cloudy days - a remote PV system such as the one at Natural Bridges must have a way to store electricity. To accomplish this, 39 deep-cycle lead-acid batteries weighing 1200 pounds each are used. These batteries have combined rated capacity of over 600 kilowatt hours, although the maximum drawdown is limited to 480 kWh in order to increase battery life. 450 kWh is enough to operate the Monument for two days without sun.

Control de sistema
System Control

Un control automático permite que el sistema fotovoltaico funcione durante períodos prolongados sin intervención humana. Controla la matriz cuando la batería está completamente cargada o casi. También pone en marcha el generador diesel de respaldo automáticamente cuando el estado de carga de la batería cae por debajo del 20 por ciento. Cerca de la carga completa, el control desconectará (perderá) una o más de las 48 estaciones de matriz para evitar la sobrecarga de las baterías.
An automatic control allows the PV system to operate for extended periods without human intervention. It controls the array when the battery is at or near full charge. It also starts the backup diesel generator automatically when the battery state-of-charge falls below 20 percent. Near full charge, the control will disconnect (shed) one or more of the 48 array stations to prevent overcharging the batteries.

El futuro de la energía solar
The Future of Solar Power

La energía solar se utilizó por primera vez en Natural Bridges Monument a modo de prueba en febrero de 1980. Todo el sistema fotovoltaico de 100 kW se puso en funcionamiento en mayo de ese año. Las baterías originales brindaron un excelente servicio durante 10 años. Luego, durante un período de dos años, el sistema estuvo inactivo mientras se exploraban alternativas para la reactivación. En 1992, el sistema se reacondicionó con nuevas baterías y la matriz se redujo a 50 kilovatios. El sistema fotovoltaico se reactivó mediante una asociación entre el Servicio de Parques Nacionales, el Departamento de Energía de EE. UU. Y el Departamento de Recursos Naturales de Utah. Hoy en día, el sistema fotovoltaico funciona de manera más eficiente a menor escala y, al mismo tiempo, satisface las necesidades energéticas del Monumento. Ha demostrado ser una fuente de energía rentable y libre de contaminación en lugares remotos como éste. A medida que continúe la investigación y el desarrollo, la energía fotovoltaica será aún más rentable. Quizás algún día, en un futuro no muy lejano, las necesidades energéticas de su hogar sean satisfechas por el sol.
Solar power was first used at Natural Bridges Monument on a test basis in February 1980. The entire 100 kW PV system became operational in May of that year. The original batteries provided excellent service for 10 years. Then, for a two-year period, the system was inactive while alternatives for reactivation were explored. In 1992, the system was refitted with new batteries and the array downsized to 50 kilowatts. The PV system was reactivated through a partnership among the National Park Service, U.S. Department of Energy and the Utah Department of Natural Resources. Today, the PV system operates more efficiently on a smaller scale while still meeting the energy needs of the Monument. It has shown itself to be a cost-effective, pollution-free source of power in remote locations like this one. As research and development continues, photovoltaics will become even more cost-effective. Perhaps one day, in the not too distant future, your home energy needs will be met by the sun.

● Geología de puentes de piedra formados naturalmente
● Geology of naturally formed stone bridges

● Monumento Nacional de Puentes Naturales - Introducción
● Natural Bridges National Monument - Intro

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