Carreras en Energía Solar
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Carreras en Energía Solar * James Hamilton ** Junio 2011 a luz solar es la fuente más abundante de El crecimiento de la energía solar en los energía en el planeta. Si se aprovecha Estados Unidos correctamente, la luz del sol podría Debido a un creciente interés en la energía superar fácilmente la demanda de electricidad renovable1y los precios cada vez más actual y futura. Según el Departamento de competitivos de las fuentes de energía alterna, la Energía de los Estados Unidos, cada hora, llega a energía solar ha recibido mucha atención en los la Tierra suficiente energía del sol para satisfacer últimos años. Sin embargo, la generación de la demanda energética del mundo para todo un energía solar en sí no es nueva, ha sido utilizado año. 1 La producción de energía solar mediante la por más de medio siglo, sobre todo a pequeña conversión de luz solar en electricidad podría escala o para propósitos especiales, tales como reducir las emisiones provenientes de la la generación de electricidad para las naves generación de electricidad y disminuir los costos espaciales y los satélites o para su uso en zonas de energía a largo plazo. Según la energía solar remotas. La generación de energía solar de gran sea más costo-efectiva, tiene el potencial de escala fue desarrollada principalmente en la suplir una mayor parte de la creciente demanda década de 1970 y 1980, y se considera una de energía de los Estados Unidos. A medida que energía limpia, por no producir emisiones. El se expande su uso, habrá una creciente necesidad continuo crecimiento que se espera debido a la de más trabajadores – para producir paneles energía solar tiene muchas ventajas ambientales solares, construcción plantas de energía y celdas y su disminución en precio, lo que permitirá que fotovoltaicas, instaladores de paneles solares, se convierta cada vez más competitivo con los entre otros. combustibles fósiles. En este artículo se proporciona información sobre el proceso de generación de energía solar y los detalles de las distintas ocupaciones de la industria solar. La primera sección provee una breve historia de la energía solar en los Estados Unidos, seguido por un panorama general de cómo se genera la energía solar, las entidades que lo utilizan, y la tecnología involucrada en el suministro de la energía solar. La segunda sección, proporciona información sobre las ocupaciones destacando una breve descripción del trabajo de varias ocupaciones con énfasis en las que están relacionadas con la energía solar; los requisitos necesarios para * trabajar en la ocupación, tales como educación, Traducción del documento del Bureau of Labor Statistics (BLS), “Carrers in Solar Power”. adiestramientos, certificaciones o licencias, y El mismo está disponible a través de: datos sobre salarios. Las ocupaciones son http://www.bls.gov/green/greencareers.htm#articles incluidas en distintas categorías de profesionales tales como la manufactura, construcción, ** James Hamilton es economista de la Oficina de instalación, etc. Estadísticas Ocupacionales y Proyecciones de Empleo (Hamilton.james@bls.gov).
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 El costo relativamente alto de la energía solar en manufactura fabrican los equipos utilizados en la comparación con las fuentes tradicionales de generación de energía solar, tales como espejos generación de energía eléctrica es causada por el y paneles. Los trabajadores de la construcción alto costo de fabricación e instalación de paneles construyen de plantas de energía solar. solares. Sin embargo, el costo de la energía Electricistas, fontaneros, instaladores de celdas solar ha sido una tendencia descendente ya que fotovoltaicas son responsables por la instalación la tecnología ha mejorado al igual que la de proyectos solares residenciales y comerciales. eficiencia de los manufactureros. Además, La Fundación Solar estima que el mayor como la generación de energía solar se hace más crecimiento en la industria solar en 2011 será en generalizada, el costo de instalación de energía las ocupaciones en la instalación solar, solar seguirá bajando. A medida que aumenta el incluyendo instaladores de celdas fotovoltaicas, precio de los combustibles fósiles, la energía electricistas e instaladores de techos con solar será más rentable en relación a las fuentes experiencia en la instalación solar. 6 tradicionales de energía. La industria de la energía solar ha experimentado un rápido crecimiento en la última década. De acuerdo con la Asociación de Industrias de Energía Solar (SEIA, por sus siglas en inglés), el total de la capacidad de energía solar instalada en los EE.UU. superó 2,000 megavatios en 2009, suficiente para abastecer a más de 350,000 hogares. Sólo en 2009, el mercado residencial se duplicó en tamaño y tres nuevas Centrales de Concentración Solar (CSP, por sus siglas en inglés) comenzaron su operación en los EE.UU., aumentando el mercado de energía eléctrica solar en un 37 por ciento. 2 A pesar de este crecimiento, la energía solar sigue siendo una ínfima parte de la energía Generación de energía solar total generada en el país. En 2009, la energía solar representó menos del 1 por ciento de la La energía solar es una forma versátil de electricidad total generada en los Estados generación de electricidad. Puede ser utilizada Unidos. 3 para fines tales como calentar agua, calefacción y aire acondicionado a casas y edificios El BLS no cuenta actualmente con los datos de comerciales, y alumbrado público. Porque la luz empleo de la industria de la energía solar. 4 Sin solar está disponible en casi todas partes y no embargo, la Fundación Solar, una organización requiere de combustible o una conexión a una sin fines de lucro que promueve el uso de red eléctrica (una red interconectada para llevar tecnologías de energía solar para ayudar a electricidad desde los proveedores hasta los satisfacer las necesidades de energía del mundo, consumidores), la energía solar es estima que en agosto de 2010, 93,000 particularmente útil para el suministro de trabajadores pasaron más de la mitad de sus energía a zonas remotas y de algunos horas de trabajo en proyectos relacionados con dispositivos portátiles. energía solar.5 La industria solar incluye a los trabajadores con conocimientos de ciencia, La energía solar se utiliza para generar grandes ingeniería, fabricación, construcción e cantidades de energía en una escala de instalación. Los científicos, por ejemplo, están instalación de producción electricidad, para el involucrados en la investigación y el desarrollo suministro de residencias individuales y los de materiales nuevos y más eficientes, y comercios con electricidad. Este informe se ingenieros diseñan nuevos sistemas y mejoras centra principalmente en la generación de las tecnologías existentes. Los trabajadores de Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 2
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 electricidad como utilidad a gran escala, la equipos de energía solar y sus componentes se energía solar comercial y residencial. encuentra en todos los Estados Unidos, con grandes plantas en Massachusetts, Michigan, Una instalación de generación de electricidad a Ohio, Oregon, California, Wisconsin, gran escala suple de grandes cantidades de Tennessee, Nuevo México, Colorado, Georgia y electricidad a la red eléctrica con fuentes Texas. Otras grandes instalaciones de tradicionales de energía, como el carbón y fabricación de paneles solares están previstas plantas de gas natural. Las plantas de energía para comenzar la construcción en los próximos solar suelen generar varios megavatios de años en muchos estados. energía, comparable a las plantas de carbón o gas pequeñas y medianas. En las instalaciones actualmente en la etapa de planificación se Métodos de generación de energía solar espera producir varios cientos de megavatios,7 que sería comparable con una planta de carbón o Hay dos métodos básicos para la generación de nuclear de mediano a gran tamaño. electricidad de la energía solar. El primer método utiliza paneles solares fotovoltaicos La energía solar comercial es utilizada por los (PV) para generar electricidad directamente de establecimientos comerciales, tales como la luz solar. El segundo método se conoce como edificios de oficinas, almacenes y tiendas la energía solar concentrada (CSP) y convierte la minoristas, que son capaces de instalar grandes luz solar en calor para producir vapor, que se grupos de paneles solares conocidas como alimenta a través de turbinas de vapor arreglos de celdas fotovoltaicas (PV, por sus convencionales que mueven un generador para siglas en inglés), sobre tierras sin uso, techos o producir la electricidad. estacionamientos. Estos paneles complementan el suministro de energía del edificio, y, en Los PV han sido tradicionalmente utilizados ocasiones, puede generar más electricidad de la para la generación de electricidad a pequeña que consume el edificio. A menudo, este exceso escala, sobre todo para uso residencial o de energía puede ser vendida a la compañía local comercial en edificios o complejos, mientras que de servicios. CSP se utiliza para la generación de electricidad a gran escala como plantas de energía solar. Sin La energía solar residencial es generada por los embargo, recientemente se comenzó a generar propietarios que han instalado paneles solares en electricidad en California, Illinois, Nueva Jersey, sus techos con el fin de proporcionar energía a Nevada y Florida utilizando planta generadoras sus hogares. Esta forma de energía solar está con paneles fotovoltaicos. CSP también se está aumentando en popularidad. La energía solar adaptando para la generación de electricidad a residencial por lo general debe ser menor escala. complementada por la electricidad tradicional de la red eléctrica para proporcionar electricidad Energía solar fotovoltaica adicional cuando los paneles solares no pueden satisfacer las necesidades de energía, como Las celdas solares fotovoltaicas modernas se cuando es de noche o muy nuboso. desarrollaron en los años 1940 y 1950, y la tecnología ha evolucionado rápidamente en las Aunque algunas áreas de los Estados Unidos son últimas décadas. Los programas espaciales de más adecuadas para la energía solar que otras, la los Estados Unidos y la Unión Soviética energía solar se puede aprovechar en cualquier utilizaron por primera vez celdas fotovoltaicas área geográfica, debido a vasto alcance del sol. como una fuente de energía para generar En 2009, California tenía la capacidad de electricidad para los satélites y naves espaciales. energía solar instalada, por mucho, con los 1,102 La energía solar todavía se utiliza para alimentar megavatios, seguido por Nueva Jersey con 128 la Estación Espacial Internacional y la gran megavatios.8 Casi todos los estados en los mayoría de los satélites. Los paneles Estados Unidos reciben más luz solar por milla fotovoltaicos han demostrado ser útiles para cuadrada que Alemania, el principal productor suministrar electricidad a zonas remotas que no mundial de energía solar.9 La fabricación de Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 3
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 tienen el servicio de una compañía de alimentar una casa o edificio. Las plantas de electricidad local. generación de paneles fotovoltaicos, que constan de miles de paneles solares, son más vistas en La energía fotovoltaica utiliza celdas solares que estos tiempos. convierten la energía de la luz solar directamente en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Este es un proceso mediante el cual la luz del sol Concentración de energía solar llega a una celda solar y es absorbida por un Las primeras plantas de generación de energía material semiconductor como el silicio solar en los Estados Unidos fueron utilizando la cristalino. Los fotones de la luz del sol golpean tecnología de CSP. Se construyeron en el a los electrones de sus átomos, esto les permite desierto de California entre los años 1980 y circular libremente a través del material para 1990. Estas plantas se encuentran todavía entre producir corriente eléctrica directa (DC). Para las más grandes y más potentes generadoras de uso doméstico o de servicios públicos, un energía solar del mundo. Varias plantas han inversor debe ser usado para convertir la estado en funcionamiento desde la década de electricidad en corriente alterna (AC). 1980 en el suroeste de Estados Unidos, y muchas más están en fase de planificación y construcción. Aunque existen varias tecnologías CSP diferentes, todas ellas implican reflejar la luz solar en un punto focal que contiene un material de transferencia de calor. El material de transferencia de calor, generalmente aceite sintético o sales fundidas, se recoge en una unidad de almacenamiento de calor y finalmente se utiliza para crear vapor que mueve los generadores de electricidad convencionales. Una de las ventajas de la CSP es que en la noche o días muy nubosos, los generadores convencionales pueden funcionar con gas Las celdas solares individuales se organizan en natural o petróleo, lo que permite que la planta un panel solar. El panel solar está cubierto con continúe generando electricidad cuando el sol no vidrio u otro material laminado para proteger las está brillando. celdas contra los daños. Una nueva tecnología Todas las plantas de CSP consisten en arreglos permite a los paneles solares ser colocados sobre de espejos. El primer tipo de tecnología CSP un material fino, por lo general aluminio, y (todavía se utiliza hoy en día) trabaja a través de cubierto con una lámina de plástico, lo que la utilización de colectores cilindro-parabólicos, disminuye el peso y el costo de un panel solar. espejos largos y curvos que se mueven para Estos paneles solares de capa fina son cada vez seguir el camino del sol, y se dirige el calor del más comunes, aunque los paneles de vidrio o sol a un tubo en frente del espejo. Esto aumenta laminados siguen representando la mayoría del considerablemente la temperatura del material mercado de paneles solares. de transferencia de calor, que a su vez, evapora Por lo general, varios paneles son colocados de el agua y genera vapor que mueve un generador. una forma particular para producir la capacidad Las torres de energía solar, otro tipo de necesaria para generar la electricidad deseada. tecnología CSP, se utilizaron por primera vez en Una sola celda puede producir suficiente plantas de energía experimentales en el desierto electricidad para alimentar un dispositivo de California durante los años 1980 y 1990; pequeño, como un teléfono de emergencia, pero torres de energía solar mejoradas se están arreglos más grandes son necesarios para desarrollando actualmente para las nuevas Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 4
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 plantas CSP. En estas plantas, una amplia gama material de transferencia de calor y lo bombea a de espejos planos (llamados helióstatos) se un intercambiador de calor, lo que crea el agua colocan en una torre central que contiene el caliente. Sistemas de calentamiento solar de material de transferencia de calor. Este material agua se pueden utilizar para proporcionar agua se bombea a los tanques de almacenamiento los caliente a una casa, una piscina, o con fines cuales puede contener el calor hasta por un día. comerciales. Luego se pasa a través de un intercambiador de Los sistemas solares de calentamiento de agua calor, donde se produce vapor que mueve los son los más adecuados para climas cálidos, pero generadores. puede ser eficaz en climas más fríos también. Los ingenieros y científicos han desarrollado Gran parte de los sistemas proporcionan la recientemente una nueva forma de tecnología mayoría del agua caliente para suplir las CSP llamado el sistema de plato. En este necesidades de una vivienda, pero están sistema, los espejos se disponen en forma de respaldados por un calentador de agua parábola, similar a la de una antena parabólica, convencional para los tiempos cuando hay una que concentra el calor en un receptor central falta de luz solar. montado sobre el centro del plato. El receptor Por lo general, los instaladores de energía solar contiene un motor conocido como un motor montan los colectores térmicos para Stirling que convierte el calor en energía calentamiento de agua solar con un equipo mecánica por compresión de un líquido frío, que similar que se utiliza para instalar paneles puede ser agua o aceite sintético. El fotovoltaicos pero se utilizan los colectores calentamiento del fluido hace que se expanda a térmicos en lugar de los paneles. Un plomero se través de una turbina o un pistón, que produce necesita para conectar las tuberías de agua al energía mecánica. Un generador eléctrico o sistema de plomería de la casa, la piscina, o un alternador convierte la energía mecánica en edificio comercial. electricidad. Una gran cantidad de electricidad se produce mediante la organización de varios platos en un conjunto más amplio. Nuevas Ocupaciones en energía solar centrales eléctricas que utilizan esta tecnología La industria de la energía solar cuenta con una han sido aprobadas recientemente para la amplia gama de ocupaciones en un número de construcción en California. segmentos importantes de la industria: la El sistema lineal Fresnel es una de las nuevas investigación y desarrollo, la fabricación de tecnologías CSP. Este sistema es similar al materiales de energía solar, construcción de sistema de colectores cilindro-parabólicos, pero plantas de energía solar, la operación de plantas utiliza varias filas de espejos planos para enfocar de energía solar, y la instalación y la luz sobre un conjunto de tubos, aumentando la mantenimiento de energía solar. Ocupaciones temperatura del fluido de transferencia de calor. de ventas también son parte integral de la La ventaja del sistema lineal de Fresnel es que es industria de los productos de energía solar. mucho menos costoso la fabricación de espejos A continuación se describen las ocupaciones planos que curvos. más comunes en la industria de la energía solar, deberes del puesto, requisitos necesarios para la Calentamiento de agua con energía solar ocupación, incluida la educación, La energía solar puede ser utilizada para otro adiestramiento, certificación o licencia. La propósito importante: el calentamiento de agua certificación demuestra competencia en una para uso residencial, comercial o industrial. Los habilidad o un conjunto de habilidades, calentadores de agua solares, para uso normalmente a través de experiencia de trabajo, residencial, generalmente consisten de adiestramiento, la aprobación de un examen, o colectores instalados en el techo que utilizan la alguna combinación de los tres. El luz solar para calentar directa o indirectamente licenciamiento se lleva a cabo por cada estado, y el agua aumentando la temperatura de un por lo general requiere la aprobación de un Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 5
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 examen, además del cumplimiento con los interdisciplinarias, y como resultado, es común requisitos de elegibilidad, tales como un nivel que los físicos, químicos, científicos de mínimo de educación, experiencia de trabajo, materiales, y los ingenieros trabajen juntos como adiestramiento, o la realización de un internado, parte de un equipo. La mayoría de los residencia, o de aprendizaje. científicos en el la industria solar trabajan en una oficina o laboratorio y también pasan algún Además, los datos salariales se incluyen en la tiempo en las instalaciones de fabricación con descripción de la ocupación. A pesar de que el los ingenieros y especialistas del proceso. BLS no tiene datos sobre los salarios específicamente para las ocupaciones en la industria solar, BLS se encuentra actualmente en Deberes del Puesto proceso de recopilación de datos para medir los Los físicos observan, miden, interpretan y empleos verdes. Se espera que esté disponible desarrollan teorías para explicar los fenómenos en 2012. Los salarios indicados representan el físicos utilizando las matemáticas. En la grupo más grande de la industria o sector que industria de la energía solar, los físicos trabajan emplean a trabajadores de energía solar. Datos con los químicos, los científicos de materiales, y sobre los salarios no incluyen los beneficios u los ingenieros para mejorar la eficiencia de los otras compensaciones. paneles solares. Los físicos también deben La mayoría de las ocupaciones aquí encontrar nuevos materiales a utilizar para la mencionadas no son exclusivas de la industria de generación de paneles solares, tales como los la energía solar ya que existen en muchas otras paneles fotovoltaicos solares de capa fina. industrias. Aunque muchas de estas ocupaciones Los químicos investigan las propiedades, requieren de habilidades especiales únicas a la composición y estructura de la materia y las energía solar, las habilidades pueden ser leyes que gobiernan las reacciones de las adquiridas en otras industrias en la mayoría de sustancias entre sí. Con este conocimiento, los los casos. Para muchos puestos, la experiencia químicos en la industria de la energía solar son en otros sectores es requerida por los capaces de mejorar el diseño de celdas solares, empleadores en la industria de la energía solar. desarrollar nuevos materiales para la fabricación Por ejemplo, los instaladores para la energía de celdas solares, o mejorar los existentes. Por solar fotovoltaica necesitan tener conocimientos lo general, se centran en los materiales especializados y adiestramientos, pero muchos semiconductores, que en su mayoría están instaladores tienen experiencia previa como basadas en el silicio o materiales compuestos instaladores de techos, electricistas o orgánicos, porque la mayoría de los paneles trabajadores de la construcción. solares están hechos de materiales semiconductores y algunos paneles de capa fina, Ocupaciones en la investigación y los más recientes, que están hechos de científica materiales orgánicos. La energía solar sigue ganando popularidad y Los científicos de materiales estudian las aceptación, por lo que la investigación y el estructuras y propiedades químicas de diversos desarrollo son aspectos claves de la industria. materiales para desarrollar nuevos productos o La investigación continua y según la producción mejorar los existentes. La investigación actual ha aumentado, se han llevado a muchos estudios en el campo de la energía solar se centra en el y desarrollos que se han reducido los costos y desarrollo de nuevos materiales, especialmente aumentado la eficiencia, confiabilidad y estética. celdas de capa fina, y la disminución del costo Por ejemplo, los nuevos materiales desarrollados de los paneles fotovoltaicos. Los científicos de han permitido la producción de unos paneles materiales también están tratando de aumentar la más finos y de menor costo, más fáciles de eficiencia del panel solar. La eficiencia se transportar que los paneles solares laminados o refiere al porcentaje de energía disponible que de vidrio. Ocupaciones en la investigación en realidad es aprovechada por las celdas científica y el desarrollo son cada vez más solares. Las celdas solares más modernas sólo Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 6
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 pueden aprovechar de 10 a 15 por ciento de la Ocupaciones en la ingeniería de la energía solar, con algunos tipos de paneles energía solar capaces de lograr entre 25 y 30 por ciento de Los ingenieros aplican los principios de la eficiencia. Finalmente, los científicos de ciencia y las matemáticas para desarrollar materiales están buscando materiales que se soluciones económicas a problemas técnicos. Su integren en la construcción de las estructuras trabajo es el vínculo entre la investigación para reducir las quejas comunes acerca de los científica y las aplicaciones comerciales. paneles solares que les afecta la estética por lo Muchos ingenieros especifican los requisitos grande y voluminoso que son. funcionales precisos, para luego diseñar, probar, e integrar los componentes para producir los Requisitos diseños de nuevos productos. Después de la fase Un doctorado es necesario para los científicos de diseño, los ingenieros son responsables de que realicen investigación y desarrollo de evaluar la eficiencia de un diseño, costo, nuevos productos, sin embargo, algunos confiabilidad y seguridad. Los ingenieros trabajadores pueden entrar en el campo utilizan computadoras para producir y analizar científico con un título de bachillerato o los diseños, y para la simulación y pruebas de maestría. Conocimientos de informática son sistemas de energía solar. Las computadoras esenciales para los científicos poder para realizar son también necesarias para la supervisión de los el análisis de datos, integración, modelaje y procesos de control de calidad. Los pruebas. Certificación o licencia no es necesaria desarrolladores de programas de computadoras para la mayoría de estos científicos. diseñan el programa y otros sistemas necesarios para la fabricación de componentes de energía solar, el manejo de la producción de paneles Salarios solares, y el control de algunos sistemas de BLS no cuenta actualmente con los datos generación solar. salariales específicos para la industria de la La mayoría de los ingenieros trabajan en energía solar. La siguiente tabla muestra los oficinas, laboratorios o plantas industriales. Los salarios de los científicos seleccionados para ingenieros son empleados normalmente por los mayo de 2010. Los salarios son la mediana de fabricantes de equipos de energía solar y pueden los salarios anuales de Puerto Rico en conjunto, viajar con frecuencia a diferentes lugares de los salarios varían según el patrono y la trabajo, incluyendo a las plantas en Asia y ubicación. Los datos de las Estadísticas de Europa. Empleo por Ocupación están disponibles en www.bls.gov/oes. La ocupación de ingeniería es una de las más buscadas por los empleadores en la industria de energía solar. De acuerdo con la Fundación Ocupaciones Salario promedio Solar, el 53 por ciento de las empresas por hora manufactureras reportaron dificultades en la Físicos n/d contratación de ingenieros calificados en 2010. Químicos $23.90 Científicos de Materiales n/d Deberes del Puesto n/d: salario no disponible para PR Fuente: Programa de Estadísticas de Empleo por Ocupación Los ingenieros de materiales están involucrados para el año 2010. Negociado de Estadísticas. en el desarrollo, procesamiento y pruebas de los Departamento del Trabajo y Recursos Humanos. materiales para su uso en productos que deben cumplir con un diseño especial y especificaciones de rendimiento. En la industria solar, trabajan con semiconductores, metales, plásticos, vidrio y materiales compuestos (mezclas de estos materiales) para crear nuevos Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 7
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 materiales que cumplan los requisitos eléctricos Unidos, la fabricación solar fotovoltaica está y químicos de las celdas solares. Crean y altamente automatizada ya que las máquinas estudian los materiales a nivel atómico, realizan la mayor parte del trabajo: el corte de utilizando procesos avanzados para reproducir materiales semiconductores como el silicio las características de los materiales y sus cristalino en capas finas, convirtiéndolos en componentes mediante los programas de celdas solares, y montaje de las celdas solares en modelaje. paneles solares. Además de las máquinas, los ingenieros mecánicos también diseñan y prueban Los ingenieros químicos aplican los principios los generadores eléctricos y bombas que se de la química para diseñar o mejorar el equipo o utilizan en plantas de concentración de energía para diseñar procesos de fabricación de solar. productos químicos y otros productos. En el sector de la energía solar, diseñan equipos y Los especialistas en desarrollo de programas de procesos de manufactura a gran escala, la computadoras son especialistas que diseñan y planificación y métodos de prueba de la desarrollan la programación que se utiliza para fabricación de celdas solares, y supervisan la una variedad de propósitos. En la industria de la producción de celdas solares. Los ingenieros energía solar, los programas de computadora se químicos de la industria solar típicamente se utilizan en la predicción de los patrones del centran en los semiconductores y/o en la clima y la luz del sol para evaluar la viabilidad y química orgánica, ya que la mayoría de los el costo de generación de energía solar en un paneles solares están hechos de materiales con área particular. En las plantas de energía, se semiconductores y los más recientes, de paneles utiliza programas de computadora para de capa fina hechos de materiales orgánicos. controlar el equipo y para ajustar la dirección de los espejos o paneles fotovoltaicos para que la Los ingenieros eléctricos diseñan, desarrollan, máxima cantidad de energía sea capturada según prueban y supervisan la fabricación de los el sol se mueve en el cielo. Los desarrolladores componentes eléctricos. Ellos son los de programas de computadora son responsables responsables de diseñar los circuitos eléctricos de actualizar, reparar, ampliar y modificar los de los paneles solares y el apoyo a los programas existentes. dispositivos de los paneles, tales como convertidores y sistemas de cableado. Los técnicos de ingeniería ayudan a los ingenieros en la solución de problemas técnicos, Los ingenieros industriales determinan las en la investigación, desarrollo, fabricación, formas más efectivas de usar los factores básicos construcción, inspección y mantenimiento. Su de producción; personal, máquinas, materiales, trabajo se concentra más en una función y están información y energía, para hacer un producto o orientados a una aplicación específica, a prestar un servicio. En el sector de la energía diferencia de los ingenieros o los científicos. solar se les asigna principalmente aumentar la Los técnicos de ingeniería trabajan en la productividad mediante el manejo del personal, investigación y desarrollo de paneles solares o el uso de la tecnología, y mejorar los métodos de las máquinas de construir e instalar los equipos, producción de celdas solares o espejos. Para preparan y llevar a cabo experimentos, recopilan maximizar la eficiencia, los ingenieros datos y calculan o registran los resultados. industriales estudian los requisitos del producto También pueden ayudar a los ingenieros o los con cuidado y diseñan sistemas de fabricación e científicos a hacer prototipos de los equipos de información con la ayuda de modelos nuevo diseño, o ayudar con el diseño asistido matemáticos. por computadoras y de redacción de equipos Los ingenieros mecánicos investigan, diseñan, (CADD). desarrollan, fabrican y prueban las herramientas, motores, máquinas y otros dispositivos Requisitos mecánicos. Los ingenieros de la industria solar trabajan en las máquinas utilizadas en la Los ingenieros suelen entrar en la industria solar fabricación de paneles solares. En los Estados con un bachillerato en ingeniería. Sin embargo, Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 8
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 debido a la complejidad de algunos sistemas, un Ocupaciones Salario promedio número significativo de puestos de trabajo por hora requieren un grado de maestría o doctorado. Los Ingenieros de Materiales $25.03 Ingenieros Químicos $30.14 ingenieros se espera que completen una Ingenieros Eléctricos $30.04 educación continua y que se mantengan al día Ingenieros Industriales $29.97 con las tecnologías las cuales evolucionan Ingenieros Mecánicos $27.58 Diseñadores de Aplicaciones rápidamente. de Programas Software $24.67 Técnicos en Ingeniería Eléctrica Las certificaciones por lo general se requieren y y Electrónica $16.34 dependen de los sistemas utilizados por un n/d: salario no disponible para PR fabricante en particular. Una licencia de Fuente: Programa de Estadísticas de Empleo por Ocupación ingeniero profesional (PE) es deseable y para el año 2010. Negociado de Estadísticas. necesaria dependiendo de la especialidad de Departamento del Trabajo y Recursos Humanos. ingeniero. Los ingenieros en nivel de entrada pueden ser contratados como internos o como jóvenes Ocupaciones en la industria miembros del equipo para trabajar bajo la manufacturera para la energía solar supervisión de ingenieros supervisores de La manufactura en la industria solar se centra en mayor experiencia. A medida que adquieren tres tecnologías: la energía solar concentrada experiencia, se les asigna tareas más complejas y (CSP), la energía solar fotovoltaica; y la solar se les da una mayor independencia y para calentar agua. Sin embargo, la gran responsabilidades de liderazgo. mayoría de las empresas manufactureras de la Los desarrolladores de programas de industria solar se concentran principalmente en computadora suelen tener por lo menos un la energía solar fotovoltaica y la producción de bachillerato en informática o una disciplina paneles fotovoltaicos. El proceso de producción relacionada, junto con la experiencia en de paneles fotovoltaicos es más complejo que programación y diseño de programas de para los componentes CSP, y envuelve computadora. electrónica más complicada. La fabricación de paneles fotovoltaicos requiere el trabajo de Los técnicos de ingeniería suelen tener un grado muchos trabajadores calificados, incluyendo los asociado o certificación de un colegio procesadores de semiconductores, operadores de comunitario o escuela técnica. Los técnicos maquinaria controlada por computadora, participan de adiestramientos en el trabajo y son vidrieros, entre otros. La fabricación de espejos supervisados de cerca por los ingenieros. CSP incluye muchas de estas ocupaciones. Salarios Deberes del Puesto BLS no cuenta actualmente con los datos Los procesadores de semiconductores son salariales específicos para la industria de la los trabajadores que supervisan el energía solar. La siguiente tabla muestra los proceso de fabricación de celdas solares. salarios de los científicos seleccionados para Los semiconductores son sustancias mayo de 2010. Los salarios son la mediana de únicas, que actúan como conductores o los salarios anuales de Puerto Rico en conjunto, aislantes de la electricidad, dependiendo los salarios varían según el patrono y la de las condiciones. Los procesadores de ubicación. Los datos de las Estadísticas de semiconductores convierten éstos en Empleo por Ocupación están disponibles en celdas fotovoltaicas. El proceso www.bls.gov/oes. comienza con la producción de cilindros de silicona u otros materiales semiconductores, que son llamados lingotes. Los lingotes son cortados en finas capas usando un equipo Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 9
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 automatizado, y en ocasiones, se pulen. alta precisión. En el sector de la energía solar, Las capas se conectan a las tiras de metal fabrican precisamente espejos diseñados para las y se colocan en las celdas. Estas celdas plantas CSP y muchos de los componentes de se colocan en grandes paneles solares. los paneles fotovoltaicos. Los soldadores son trabajadores que aplican calor a las piezas de metal durante el proceso de fabricación, las derriten y las juntan para formar una unión permanente. Los soldadores unen dos o más piezas de metal por fusión entre sí. Los trabajadores de soldadura utilizan un metal con un punto de fusión más bajo que el de la pieza original, por lo que sólo el metal fundido se agrega, evitando así la deformación o distorsión de la pieza original. Los paneles solares están formados por muchas celdas pequeñas que se sueldan a los circuitos eléctricos. Este proceso puede ser automatizado, con los trabajadores monitoreando las máquinas. Los vidrieros son responsables de seleccionar, cortar, instalar, sustituir y eliminar el vidrio o El circuito eléctrico de las celdas solares materiales como el cristal. Los paneles es muy pequeña, y la contaminación fotovoltaicos se colocan en un marco de microscópica inutiliza la celda. Debido a aluminio y suelen ser encapsulados en vidrio o esto, la mayoría de los procesos de laminados para protegerlos de la intemperie. fabricación son automatizados, y es Los vidrieros se encargan de medir y cortar el importante contar con los trabajadores vidrio o laminado para cubrir el panel, para controlar el equipo y hacer los asegurándolo en su lugar, y sellando con goma, ajustes necesarios. También realizan vinilo o compuestos de silicona. Es importante servicios de mantenimiento y evitar grietas o arañazos en la cubierta ya que reparaciones de equipo. Los esto reduce la eficiencia del panel solar. procesadores de semiconductores prueban las celdas completadas y realizan el Las plantas de CSP se componen de muchos análisis de diagnóstico. Los trabajadores espejos altamente reflectantes fabricados según están obligados a utilizar una vestimenta las especificaciones exactas. Muchas de estas especial y pasan la mayor parte de su plantas utilizan espejos curvos, los cuales son jornada de trabajo en cuartos especiales y difíciles de producir. Los vidrieros juegan un aislados para evitar la contaminación de papel decisivo en la fabricación, instalación y las celdas y los circuitos. mantenimiento de estos espejos. Los vidrieros se aseguran el mantener los espejos con la Los operadores de maquinaria controlada por reflectividad máxima para alcanzar los niveles computadora son los trabajadores que manejan deseados. Debido a que estos espejos se máquinas de control numérico por computadora encuentran al aire libre y son caros de fabricar, (CNC, por sus siglas en inglés), una máquina los vidrieros a menudo deben reacondicionarlos. que forma y moldea los espejos solares o los Los espejos también se rompen con frecuencia, componentes de los paneles. Los trabajadores y los vidrieros deben producir los reemplazos. más capacitados también podrían programar las máquinas para cortar piezas nuevas de acuerdo a Los pintores aplican el revestimiento a los los esquemas de diseño. Los operadores de paneles solares, lo que puede ser un proceso CNC utilizan máquinas para producción en masa complicado ya que debe ser hecho con un alto de los componentes que requieren el corte de nivel de precisión. Espejos en las plantas de CSP son típicamente cubiertos para protegerlos Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 10
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 del ambiente y para que sean resistentes a los Los gerentes de producción industrial planifican, arañazos y la corrosión. Paneles solares dirigen y coordinan el trabajo en la fábrica. fotovoltaicos también están cubiertos en los Determinan qué equipos serán utilizados, si las revestimientos de protección, y estos nuevas máquinas deben ser compradas, cuando revestimientos aumentan la eficiencia de los es necesario trabajar horas extras, y cómo paneles. Recubrimientos especiales, tales como mejorar el proceso de producción. Mantienen la el óxido de titanio, hacen los paneles solares producción de acuerdo al itinerario, y son menos reflectivos y por lo tanto capaces de responsables de resolver los problemas que absorber más luz solar (o perder luz solar.) podrían poner en peligro la calidad de los componentes. Antes de pintar o cubrir un espejo o panel, los pintores deben preparar la superficie lijando las imperfecciones. Después de preparar la Requisitos superficie, se limpia cuidadosamente para evitar El nivel y tipo de entrenamiento necesario en el que el polvo o la suciedad queden atrapados en proceso de fabricación de energía solar varía. el revestimiento. El recubrimiento se aplica por La mayoría de los trabajadores de producción aspersión en el panel. Muchos fabricantes son adiestrados en el trabajo y se hacen expertos aplican capas de pintura o revestimiento a través según adquieren experiencia. Los trabajadores de un proceso automatizado. El trabajo consiste en los puestos más calificados, como operadores en establecer los sistemas, agregar solventes, de maquinaria controlada por computadora, monitorear el equipo, y alimentar las piezas a pueden asistir a programas de capacitación través de las máquinas. formal o de aprendizaje. Experiencia de trabajo Los trabajadores de recubrimiento y pintura con la electrónica y los semiconductores pueden pueden estar expuestos a gases peligrosos ser útiles para algunas de estas ocupaciones. provenientes de las pinturas u otros productos Gerentes de producción industrial por lo general químicos peligrosos. Los trabajadores, por lo deben tener un título universitario en general, deben usar máscaras y trajes especiales administración de empresas, gerencia, para protegerse de los gases producidos por la tecnología industrial, o ingeniería. pintura, solventes y otros productos químicos. Los instaladores eléctricos y electrónicos y Salarios reparadores trabajan con una serie de equipos BLS no cuenta actualmente con los datos electrónicos complejos que la industria solar salariales específicos para la industria de la depende por varias razones y funciones. Los energía solar. La siguiente tabla muestra los fabricantes utilizan controles industriales para salarios de los científicos seleccionados para controlar de forma automática y directa los mayo de 2010. Los salarios son la mediana de procesos de producción en la fábrica. los salarios anuales de Puerto Rico en conjunto, Los ensambladores de equipos eléctricos y los salarios varían según el patrono y la electrónicos ensamblan los productos finales y ubicación. Los datos de las Estadísticas de los componentes que intervienen en ellos. Ellos Empleo por Ocupación están disponibles en son los responsables para el montaje de los www.bls.gov/oes. circuitos eléctricos complejos en un panel fotovoltaico, así como el montaje de los componentes, tales como inversores o los controles, que se conectan a los paneles solares. Muchos de estos ensambladores operan los sistemas automatizados para ensamblar pequeñas partes electrónicas que son demasiado pequeñas o frágiles para el montaje humano. Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 11
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 Ocupaciones Salario promedio Los corredores de bienes raíces en la industria por hora solar deben tener conocimiento especializado de Procesadores de Semiconductores n/d Operadores de Máquina Herramienta Controlada las especificaciones de la propiedad de las por Computadora, Metal y Plástico n/d plantas de energía solar y de las regulaciones Soldadores, Cortadores, Estañadores y Soldadores de Latón $10.88 para la obtención de la propiedad. En la Cristaleros $8.82 actualidad, muchas grandes plantas de energía Preparadores, Operadores y Encargados de Máquinas de Molido, Trituración y Pulido $11.41 solar en los Estados Unidos han sido construidas Reparadores de Equipo Eléctrico y Electrónico en o se han propuesto que se construirá en Comercial e Industrial $15.31 Ensambladores de Equipo Eléctrico y Electrónico $8.24 terrenos federales, por lo que los corredores Gerentes de Producción Industrial $48.33 tienen que trabajar con la Oficina de n/d: salario no disponible para PR Fuente: Programa de Estadísticas de Empleo por Ocupación Administración de Tierras para obtener contratos para el año 2010. Negociado de Estadísticas. de arrendamiento de estas propiedades. Departamento del Trabajo y Recursos Humanos. Los científicos atmosféricos (incluyendo los meteorólogos) estudian la atmósfera y patrones Ocupaciones en el desarrollo de plantas climáticos. En el sector de la energía solar, de energía solar estudian algunas áreas en particular consideradas para el desarrollo de una planta de energía solar. La construcción de una planta de energía solar Debido a que la eficiencia de los paneles solares es compleja y la selección del sitio requiere años y plantas de concentración de energía solar de investigación y planificación. El sitio dependen en gran medida del clima de un área propuesto debe satisfacer varios criterios: en particular, los científicos atmosféricos son tamaño extenso, sitio relativamente plano, luz necesarios para estudiar las condiciones solar adecuada, y que tenga un mínimo impacto atmosféricas y el clima previo al desarrollo de ambiental una vez construida. Antes de las plantas o los grandes proyectos solares comenzar la construcción de una nueva planta comerciales. Ellos pueden ayudar a determinar solar, agentes de bienes raíces y científicos si la energía solar será una manera costo-efectiva deben asegurar que el sitio es adecuado y de para generar energía en un área en particular obtener los permisos requeridos por las agencias mediante el estudio de los patrones del tiempo y federales y estatales para la construcción de una el uso de computadoras para crear modelos de planta de energía. actividad meteorológicas. Aunque muchos científicos atmosféricos trabajan para las empresas que desarrollan proyectos de energía Deberes del Puesto solar a gran escala, algunos trabajan para las Los corredores de bienes raíces son empresas de consultoría más pequeñas que fundamentales en la adquisición de terrenos para proporcionan estos servicios a clientes construir las plantas de energía. Ellos son los individuales que están considerando la responsables de la obtención de la tierra instalación de energía solar en sus hogares o mediante la compra o arrendamiento a los empresas pequeñas. propietarios de la tierra. Los corredores de Los científicos ambientales aseguran que los bienes raíces deben trabajar en conjunto con las reglamentos y políticas ambientales se cumplan agencias gubernamentales locales, estatales y y que las áreas sensitivas de los ecosistemas federales, miembros de la comunidad y las estén protegidas. Muchas plantas de energía organizaciones, empresas de servicios públicos, solar son construidas en zonas desérticas donde y otros que tienen un interés en la planta de existen ecosistemas frágiles y numerosas energía propuesto. Trabajan junto a abogados, especies protegidas. La construcción y contadores y gerentes de proyectos. Los operación de las plantas deben tener un mínimo corredores de bienes raíces también consultan impacto sobre el ambiente circundante. Los con científicos atmosféricos para determinar si científicos ambientales utilizan sus el terreno es adecuado para una planta de conocimientos de las ciencias naturales para energía solar. Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 12
Empleos Verdes: Energía Solar 2011 minimizar los riesgos a la salud del ambiente y Ocupaciones Salario promedio por hora la población circundante. Corredores de Bienes Raíces n/d Científicos Atmosféricos y del Espacio n/d Científicos y Especialistas en Medioambiente, Requisitos Incluye Salud $16.42 Los corredores de bienes raíces por lo general n/d: salario no disponible para PR Fuente: Programa de Estadísticas de Empleo por Ocupación tienen un bachillerato o un grado más alto en para el año 2010. Negociado de Estadísticas. administración de empresas, bienes raíces, Departamento del Trabajo y Recursos Humanos. derecho, ingeniería, o una disciplina relacionada. La experiencia con la obtención de permisos de terrenos y el conocimiento de normas fiscales y contabilidad son necesarias, así como el Ocupaciones en la construcción de conocimiento de las normas ambientales y plantas de energía solar energéticas. Experiencia de trabajo con las Una vez que el sitio ha sido seleccionado, los agencias gubernamentales pertinentes, tales ingenieros civiles son responsables por el diseño como la Oficina de Administración de Tierras, de la planta de energía y las estructuras también es deseable. Las empresas suelen relacionadas. Cuando comienza la construcción, contratar personas con experiencia en la los trabajadores son necesarios para construir la adquisición de tierras y los capacitan a sus planta. Para lograr una concentración de energía necesidades específicas. solar (CSP), se tienen que disponer de grandes Los científicos atmosféricos y ambientales, por espejos y enfocar la luz solar para la generación lo general, necesitan un título universitario, pero de energía, por lo tanto, los tanques de los científicos con un grado de maestría o de almacenamiento, tuberías y generadores deben doctorado son preferidos, dependiendo de la estar instalados antes de que la planta esté escala de los proyectos en que trabajan. Muchos conectada a la red eléctrica. Las plantas de estos científicos son contratados por la fotovoltaicas son menos complejas, requieren la duración de los proyectos específicos, y tener instalación de paneles de placas fotovoltaicas más educación y experiencia los hacen más antes de que estén conectados a los atractivos para contratarlos a tiempo completo. transformadores y la red. Encargados de la Los científicos atmosféricos y ambientales construcción tienen la responsabilidad de podrían tener que ser licenciados, según algunas administrar el proceso de construcción. de las regulaciones locales. Deberes del Puesto Salarios Los encargados de la construcción supervisan la BLS no cuenta actualmente con los datos construcción de plantas de energía solar, desde salariales específicos para la industria de la la selección del sitio hasta la construcción final energía solar. La siguiente tabla muestra los de la planta. Tienen que supervisar a un equipo salarios de los científicos seleccionados para de ocupaciones diversas, incluyendo ingenieros, mayo de 2010. Los salarios son la mediana de científicos, trabajadores de la construcción, y los los salarios anuales de Puerto Rico en conjunto, operadores de maquinaria pesada. Los los salarios varían según el patrono y la encargados de la construcción son empleados ubicación. Los datos de las Estadísticas de por las grandes empresas constructoras, Empleo por Ocupación están disponibles en empresas de energía, o empresas de servicios www.bls.gov/oes. públicos y trabajan bajo contrato o como asalariados. Debido al tamaño de una planta de energía y la complejidad de la construcción, un gerente de proyecto por lo general se encargará de supervisar el trabajo de varios gerentes, Negociado de Estadísticas del Trabajo Federal Página 13
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