Menu

Panells d'energia
solar fotovoltaica

Instal·lacions fotovoltaiques connectades a la xarxa elèctrica

Instal·lacions fotovoltaiques connectades a la xarxa elèctrica

Les instal·lacions d'energia solar fotovoltaica connectades a la xarxa elèctrica són instal·lacions on l'energia generada s'aboca directament a la xarxa elèctrica. Aquest tipus d'instal·lació d'energia solar funciona com si fos una central de producció d'electricitat. El consum d'electricitat és independent de l'energia generada pels panells solars. En aquests casos, l'usuari segueix comprant l'energia elèctrica que consumeix a la companyia distribuïdora al preu establert ia més és propietari d'una instal·lació generadora d'energia elèctrica.

En el cas d'adaptar aquestes instal·lacions d'energia renovable a un edifici, aquest incorporarà una instal·lació elèctrica nova i passa a tenir dues instal·lacions elèctriques diferenciades. D'una banda, l'habitual línia de subministrament d'energia elèctrica de consum amb els seus mesuradors i proteccions corresponents i, d'altra banda, la instal·lació solar fotovoltaica amb tots els seus elements i equipament elèctric propi de control, interconnexió i mesurament.

El principal desavantatge dels sistemes relacionats amb l'energia solar és que el rendiment solar va en funció de la radiació solar incident en cada moment del dia. Conseqüentment, els valors de generació d'electricitat registrats variaran segons l'hora del dia, l'època de l'any i la meteorologia. L'avantatge de l'energia solar fotovoltaica connectada a la xarxa és que l'energia que no utilitzes la pots seguir venent a la companyia elèctrica i que quan necessitis més que la que el sistema solar és capaç de generar la pots obtenir de la xarxa elèctrica.

Aplicacions de sistemes fotovoltaics connectats a la xarxa elèctrica

Algunes de les aplicacions d'aquests sistemes d'energia solar fotoelèctrica són les següents:

  • Instal·lacions de panells solars en teulades, terrasses, etc. d'habitatges que disposin de connexió a la xarxa de distribució elèctrica: S'aprofita la superfície de la teulada per col·locar sistemes modulars de fàcil instal·lació.
  • Plantes de producció: Aquestes plantes d'energia fotovoltaica són aplicacions de de caràcter industrial que poden instal·lar-se en zones rurals no aprofitades per a altres usos (horts solars, cooperatives energètiques) o sobreposades en grans cobertes de zones urbanes (aparcaments, zones comercials, etc.)
  • Integració en edificis: Consisteix en la substitució d'elements arquitectònics convencionals per nous elements arquitectònics que inclouen elements fotovoltaics (normalment panells solars fotovoltaics), i que per tant són generadors d'energia (recobriments de façanes, murs cortina, para-sols, pèrgoles, etc.) . De vegades, és possible combinar-los amb dissenys arquitectònics per aprofitar l' energia solar passiva o amb sistemes d'energia solar tèrmica.

Tensions de treball d'una instal·lació fotovoltaica connectada a la xarxa

Les potències més usuals mesures en watts són de 2,5 i 5 quilowatts (kW) o múltiples de de 5 fins 100 quilowatts (kW). Hi instal·lacions solars grans, però només les realitzen empreses o centres de recerca, ja que s'amortitzen en períodes més llargs.

Els sistemes fotovoltaics de fins a 5 quilowatts (kW), per ser sistemes de poca potència, es poden connectar a xarxa en baixa tensió, monofàsica, a una tensió nominal de 230 volts en corrent altern. D'altra banda, per a potències superiors, es dissenyen amb una connexió trifàsica.

A la part solar, de voltatge en corrent continu, hi ha diferents configuracions possibles en les connexions sèrie-paral·lel dels mòduls per obtenir valors de treball adequats en corrent continu. Depenent de l' inversor de corrent escollit, els voltatges de treball poden ser, des dels 12 volts fins a 600 volts en corrent continu. En tot cas, per optimitzar el sistema, es tendeix a voltatges mitjans propers a les tensions de connexió a la xarxa (260-420 VCC).

Connectivitat elèctrica d'una instal·lació fotovoltaica

Subestació elèctrica d'una instal·lació solar fotovoltaica connectada a xarxa.Per desenvolupar la interconnexió de tot el sistema d'energia solar fotovoltaica, s'ha d'incidir especialment en la minimització de les pèrdues derivades de les connexions, tant en corrent continu com en corrent altern. Els passos a seguir són els següents: interconnexió dels panells solars, connexió dels mòduls fins als inversors de corrent, connexió dels inversors en el quadre de proteccions i comptadors d'energia, punt de connexió a xarxa.

Equipaments d'interconnexió

En tota instal·lació fotovoltaica, s'instal·larà un quadre d'interconnexió amb la xarxa. Aquest quadre pot incloure el total dels dispositius de protecció definits per la normativa o els establerts com a essencials. D'altra banda, aquests equipaments poden incloure els comptadors de mesura i els transformadors de tensió per a l'adaptació a la tensió de xarxa.

Definim els dos tipus de quadre d'interconnexió:

  • Quadre d'interconnexió complet. Conjunt de dispositius definits per la normativa especificada per a la interconnexió a xarxa. D'aquesta manera, es podrien incloure altres elements que no s'inclouen per normativa, però que es podrien valorar com importants des d'un punt de vista de qualitat d'instal·lació. En aquest cas, és lògic pensar que els inversors no necessiten que unes de les seves característiques tècniques siguin les proteccions de normativa.
  • Quadre d'interconnexió bàsic. Quadre compost essencialment per dos elements: seccionador automàtic (contactor-magnetotèrmic) i diferencial. Han de ser accessibles per a la companyia elèctrica conjuntament amb els comptadors, seccionador manual i fusibles d'entrada a la instal·lació.

En aquest punt, es reuneixen les connexions derivades dels diferents inversors elèctrics i generadors elèctrics. És el punt de connexió de tot el sistema.

Punt de connexió a la xarxa

Les companyies elèctriques estableixen punts d'interconnexió amb la xarxa. En aquest tipus de sistemes els punts de connexió normalment estaran definits i situats en paral·lel amb la connexió ja instal·lada per al consum de l'edifici o de la construcció establerta. Aquesta connexió a la companyia elèctrica distribuïdora la verificarà la companyia pertinent, de manera que hi ha la possibilitat de canvis en la connexió cap a altres punts de la mateixa línia si així es determinés. D'aquesta manera, de vegades pot haver-hi una certa distància (centenars de metres) des del quadre fins al punt especificat.

Normes generals d'aplicació per a definir una unió perfecta a la xarxa elèctrica:

  • La potència màxima de la planta fotovoltaica no pot excedir més del 50% de la potència nominal del transformador de la subestació elèctrica o de la capacitat de la mateixa xarxa definida a la zona de la connexió.
  • No s'acceptaran connexions d'instal·lacions que produeixin caigudes de tensió elèctrica provocades per la connexió-desconnexió que siguin superiors al 2%.

Evidentment, aquests punts d'unió a la xarxa comercial es dissenyaran de manera que les pèrdues de rendiment acumulades per la planta solar siguin minimitzades. L'elecció d'equips inversors, cables i connexions, transformadors i control en la reducció de les hores de paralització de la planta fotovoltaica per diversos factors han d'estar ben gestionats i informats.

Els armaris de proteccions i / o quadre de connexions tenen la funció d'incloure els instruments de mesura de l'energia produïda i consumida, així com les proteccions elèctriques (dispositius d'acció automàtica) que demana la normativa vigent. Aquests elements de protecció poden duplicar els que ja incorporen els mateixos inversors elèctrics en el seu disseny, per tal d'evitar tant els danys a la xarxa elèctrica com la pertorbació de la producció de l'energia solar i també els danys que el mateix sistema pugui produir en l'equipament interconnectat ia la resta d'usuaris de la xarxa.

valoración: 4 - votos 2

Última revisió: 5 de novembre de 2019