Fotovoltaic és un adjectiu per identificar tot allò que tingui relació amb lenergia fotovoltaica i lefecte fotovoltaic, més concretament. Aquest concepte denergia solar es refereix a la generació delectricitat a través de la llum solar.
El significat de fotovoltaic prové de la composició de fotó i volt.
Un fotó és la partícula portadora de totes les formes de radiació electromagnètica, entre les quals hi ha la llum visible. D'altra banda, un volt és la unitat del corrent elèctric. D'aquesta manera, és fàcil deduir la relació entre llum visible o radiació solar amb la generació d'energia elèctrica o electricitat.
Ens referim a l'efecte fotovoltaic pel que fa a l'obtenció d'energia a través de l'acció de la llum. La font de llum més utilitzada per a les instal·lacions fotovoltaiques és la provinent del Sol, és a dir, l'energia solar.
Què és lenergia solar fotovoltaica?
L´energia solar fotovoltaica és una metodologia d´obtenció d´energia elèctrica gràcies a les plaques solars.
És una energia renovable. Tota la quantitat d'energia generada prové del Sol. Per això es considera inesgotable. A diferència dels combustibles fòssils, en produir electricitat no emet gasos amb efecte d'hivernacle.
Una placa solar és un conjunt de cèl·lules fotovoltaiques o cèl·lules solars. Les cèl·lules fotoelèctriques són les responsables de l'aprofitament dels raigs solars. Són uns dispositius que en rebre els fotons se n'exciten, provoquen salts d'electrons. Aquests electrons generen una petita diferència de potencial.
Aquesta propietat s'anomena efecte fotovoltaic.
Definició de panells fotovoltaics
Els panells solars fotovoltaics, també coneguts com a mòduls solars, són dispositius dissenyats per convertir lenergia solar en electricitat utilitzant lefecte fotovoltaic. Estan compostos per cèl·lules solars, generalment fabricades amb silici, que absorbeixen la llum solar i generen un corrent elèctric quan els fotons de la llum hi impacten.
Cada placa fotovoltaica consta de múltiples cèl·lules connectades en sèrie i en paral·lel per produir el corrent elèctric necessari. Aquests panells són àmpliament utilitzats en sistemes denergia solar fotovoltaica, ja sigui a petita escala en instal·lacions residencials oa gran escala en projectes comercials i industrials, així com en aplicacions remotes i espacials.
Els panells solars fotovoltaics tenen un paper fonamental en la transició cap a fonts denergia més netes i sostenibles, ja que generen electricitat de manera renovable i tenen un impacte ambiental reduït en comparació amb les fonts denergia convencionals.
Classificació i tipus denergia fotovoltaica
Els sistemes fotovoltaics es divideixen en 2 grans famílies:
-
Sistemes aïllats: no estan connectats a cap xarxa elèctrica de distribució.
-
Plantes connectades a la xarxa elèctrica.
Un cas particular d'un sistema aïllat és l'anomenat “híbrid”. Els sistemes solars híbrids romanen connectats a la xarxa de distribució, però n'utilitza principalment els recursos. També poden treballar amb altres sistemes. Per exemple: solar tèrmica, eòlica, fins i tot amb un generador elèctric.
Pot passar que cap de les fonts estigui disponible o l'acumulador estigui descarregat. en aquest cas, es connecta el sistema a la xarxa elèctrica.
Sistemes fotovoltaics autònoms
Es fa servir en instal·lacions aïllades d'altres fonts d'energia. És a dir, llocs on la xarxa elèctrica no arriba per qualsevol raó. En aquests caos, lenergia fotovoltaica és una bona solució.
-
Camp fotovoltaic, designat per recollir energia a través de mòduls fotovoltaics.
-
Bateria demmagatzematge o acumulador, que consisteix en una o més bateries connectades recarregables. Les bateries permeten retenir la càrrega elèctrica subministrada pels panells solars.
-
Automatització de la gestió: és una unitat que pot canviar de manera automàtica entre diferents fonts renovables.
-
Regulador de càrrega. El regulador recol·lecta i administrar lenergia per mantenir-la dins de certs límits de seguretat.
-
Inversor o convertidor corrent continu / corrent altern.
Els voltatges més usats al camp fotovoltaic són 12 o 24 V.
Acumuladors
L'acumulador es compon generalment de monoblocs. També poden ser elements individuals dissenyats per a càrregues i descàrregues profundes i cícliques.
No es recomana utilitzar bateries per a automoció. Tot i funcionar correctament té una vida útil baixa. És a dir, toleren menys cicles de càrrega i descàrrega en comparació dels acumuladors dissenyats per a aquest tipus d'ús.
En el cas de les instal·lacions d'acumulació de perxa o alçada no es poden fer servir bateries d'automòbil. Qualsevol fugida d'electròlit podria causar danys a persones, animals i propietats. Per exemple, en sistemes d'enllumenat públic o similars.
En aquestes instal·lacions es fan servir acumuladors especials en què l'electròlit líquid es reemplaça per un gel especial.
Controladors de càrrega elèctrica
El controlador de càrrega és un dispositiu electrònic que s'ha de desconnectar automàticament en les condicions següents:
-
La tensió subministrada pels mòduls és menor que el mínim dels acumuladors de càrrega.
-
Recàrrega completa. Derivació del corrent elèctric generat directament a l'inversor.
-
Descàrrega total. Bateria esgotada ara i possible derivació a l'inversor.
Energia solar tèrmica
En sistemes autònoms també és freqüent la combinació dels panells solars fotovoltaics amb els col·lectors solars. Els col·lectors solars permeten transformar radiació solar en energia calorífica. Aquests sistemes serveixen per obtenir aigua calenta sanitària o calefacció. Es tracta de lenergia solar tèrmica.
L'energia solar tèrmica es basa en l'aprofitament de l'energia solar en transformar-se en energia tèrmica.