Una planta fotovoltaica és una central elèctrica que converteix l'energia solar en electricitat mitjançant l'efecte fotovoltaic. L'efecte fotovoltaic es produeix quan els fotons de la llum, a l'impactar sobre un determinat material, aconsegueixen desplaçar un electró, el que genera un corrent continu ..
Una central fotovoltaica està composta bàsicament per mòduls fotovoltaics i un inversor. Els panells fotovoltaics són els encarregats de transformar la radiació solar. Al seu torn, l'inversor converteix el corrent continu en corrent altern de característiques similars a les de la xarxa elèctrica.
En aquest tipus de sistemes solars tota l'electricitat generada s'injecta a la xarxa de distribució elèctrica. Aquest funcionament comporta un millor rendiment de la instal·lació perquè d'aquesta manera s'aprofita tota l'energia generada.
La planta fotovoltaica més gran de món és la de Bhadla Solar Park, a l'Índia, amb una capacitat instal·lada de 2.245 MW. El cost total de la instal·lació va ser de 1.200 milions d'euros.
L' energia fotovoltaica es considera un tipus d'energia neta a causa de que no genera gasos contaminants.
Componentes de una central fotovoltaica
Una planta fotovoltaica està composta per diferents components, dels quals citem els principals:
Mòduls solars, compostos per cèl·lules fotovoltaiques. Generalment estan fabricades d'un material anomenat silici. Les cèl·lules fotoelèctriques són les encarregades de captar l'energia solar i transformar-la en electricitat mitjançant l'efecte fotovoltaic.
Torre meteorològica. És el lloc on s'analitzen les diferents condicions meteorològiques per determinar la radiació solar que s'està rebent o es preveu rebre.
Armari de corrent continu. Rep l'electricitat generada per les cèl·lules fotovoltaiques.
Inversor. Converteix el corrent continu a corrent altern.
Armari de corrent altern. Rep l'electricitat que l'inversor ha transformat en corrent altern.
Centre de transformació. Lloc on l'energia s'adapta a les condicions d'intensitat i voltatge aptes per a ser transportada.
Línies de transport. Es tracta de les línies que permeten transportar l'energia elèctrica fins als centres de consum.
Sala de control. Lloc on es supervisa el funcionament de tots els elements de la central fotovoltaica.
El dimensionament dels components elèctrics han de tenir en compte que en un futur la potència instal·lada de la central pot augmentar.
Com es construeix una planta fotovoltaica?
Adjuntem un vídeo sobre la construcció de la planta fotovoltaica de Bolero, a Xile.
Com funciona una central fotovoltaica?
El funcionament de tots els equips de la central es supervisa des de la sala de control. A la sala de control es rep informació de la torre meteorològica, l'inversor, els armaris de corrent, els centres de transformació, etc.
El procés per transformar l'energia solar fotovoltaica en electricitat és el següent:
1.- Conversió de l'energia solar en corrent contínua
Les cèl·lules fotovoltaiques són l'element bàsic d'una central fotovoltaica. Aquestes estan agrupades en plaques fotovoltaiques.
Les cèl·lules fotoelèctriques són les encarregades de captar la radiació de el Sol i transformar-la en energia elèctrica. En general, estan compostes per silici que és un material semiconductor que facilita l'efecte fotoelèctric.
Quan un fotó xoca amb una cèl·lula solar s'allibera un electró. Amb la suma de molts electrons lliures es genera electricitat en forma de corrent continu.
La capacitat de generació d'electricitat dependrà de la meteorologia (radiació, humitat, temperatura ...). Depenent de la situació meteorològica de cada moment la radiació solar que rebran les cèl·lules fotovoltaiques serà variable. Per aquest motiu es construeix una torre meteorològica a la planta solar.
2.- Transformació de corrent continu a corrent altern
Els panells fotovoltaics generen corrent continu. No obstant això, l'energia elèctrica que circula per la xarxa de transport ho fa en forma de corrent altern. Per aquest motiu, el corrent continu ha de ser transformada a corrent altern.
En primer lloc, el corrent continu dels panells solars és conduïda a un armari de corrent continu. En aquest armari el corrent es transforma en corrent altern per mitjà d'un inversor de corrent. Seguidament, es transporta el corrent a un armari de corrent altern.
3.- Transport i subministrament d'electricitat
El corrent que arriba a l'armari de corrent altern encara no està en condicions per a ser subministrada a la xarxa elèctrica.
Per aquest motiu, l'energia elèctrica produïda passa per un centre de transformació on s'adapta a les condicions d'intensitat i tensió de les línies de transport per a la seva utilització en els centres de consum.
Què afectació té una planta d'energia solar fotovoltaica al medi ambient?
A nivell mediambiental les plantes solars fotovoltaiques presenten una sèrie d'avantatges:
És un sistema d'energia renovable i sostenible.
Es redueix la dependència dels combustibles fòssils.
És una energia neta que no emet gasos d'efecte hivernacle.
Baixa producció de residus i abocaments contaminants durant la fase d'explotació.
No obstant això, les plantes fotovoltaiques també presenten impactes ambientals:
Afecció a l'paisatge.
Canvi d'ús de terra.
Afecció a la mobilitat de la fauna.
Afecció per ocupació de biòtops . Un biòtop és una àrea de condicions ambientals uniformes que proveeix espai vital a un conjunt de flora i fauna.
