Una planta fotovoltaica és una central elèctrica que converteix l'energia solar en electricitat mitjançant l'efecte fotovoltaic. L'efecte fotovoltaic es produeix quan les fotos de la llum, al impactar sobre un determinat material, aconsegueixn desplaçar un electró, el que genera una corrent continua..
Una planta solar fotovoltaica està composta bàsicament per mòduls fotovoltaics i un inversor. Los paneles fotovoltaicos son los encargados de transformar la radiación solar. A la seva vegada, el inversor converteix la corrent continua en corrent alterna de característiques similars a les de la vermella elèctrica.
Aquest tipus de plantes solars poden ser una gran escala o instal·lacions petites. Algunas plantes fotovoltaiques petites incorporen sistemes d'emmagatzematge d'energia, com a bateries, per acumular l'excés d'electricitat generada durant el dia i utilitzar-la durant la nit o en moments de baixa radiació solar.
Per un altre costat, els sistemes solars a gran escala inyectan tota l'electricitat generada a la xarxa de distribució elèctrica. Aquest funcionament conlleva un millor rendiment de la instal·lació porqué d'aquest mode s'aprofita tota l'energia generada.
¿Com funciona una planta fotovoltaica?
El funcionament de tots els equips de la central es supervisa des de la sala de control. En la sala de control se rep información de la torre meteorológica, el inversor, los armarios de corriente, los centros de transformación, etc.
El procés per transformar l'energia solar fotovoltaica en electricitat és el següent:
1.- Conversión 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 fotoeléctricas són les carregades de captar la radiació del Sol i transformar-la en energia elèctrica. En general, estan compostes per silici que és un material semiconductor que facilita l'efecte fotoeléctric.
Quan un fotón choca amb una cèl·lula solar s'allibera un electró. Amb la suma de molts electrons lliures es genera electricitat en forma de corrent continua.
La capacitat de generació d'electricitat dependrà de la meteorologia (radiación, humedad, temperatura...). Dependiendo de la situació meteorològica de cada moment la radiació solar que rebrean les cèl·lules fotovoltaiques va a ser variable. Per aquest motiu es construeix una torre meteorològica a la planta solar.
2.- Transformación de corriente continua a corriente alterna
Los paneles fotovoltaicos generan corriente continua. Sense embargo, l'energia elèctrica que circula per la vermella de transport ho fa en forma de corriente alterna. Per aquest motiu, la corriente continua ha de ser transformada a corriente alterna.
En primer lugar, la corriente continua de los paneles solares es conducida a un armario de corriente continua. En aquest armario la corriente es transforma en corriente alterna por medio de un inversor de corriente. Seguidament, es transporta la corriente a un armario de corriente alterna.
3.- Transport i subministrament d'electricitat
La corriente que arriba a l'armari de corrent alterna encara no està en condicions per ser suministrada a la vermella 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.
Tipus de plantes fotovoltaiques
Existeixen diversos tipus de plantes fotovoltaiques, que variarien segons la seva mida, configuració i aplicació. A continuació, descriu alguns dels tipus més comunes:
-
Centrales fotovoltaiques a gran escala: Són grans instal·lacions de generació d'energia solar dissenyades per produir una quantitat significativa d'electricitat. Pot ocupar àrees extenses, com a parcs solars en el sòl o en estructures elevades. Aquestes plantes suelen tenir una capacitat de diversos megavatios (MW) o fins i tot gigavats (GW).
-
Plantes fotovoltaiques flotants: Aquestes plantes s'instal·len sobre cossos d'aigua, com embalses, llacs o estanques. Los paneles fotovoltaicos flotan a la superficie de l'aigua, el que ajuda a reduir l'evaporació de l'aigua i millora l'eficiència dels panells a causa de la refrigeració natural que proporciona l'aigua.
-
Plantas fotovoltaicas en tejades: Aquest tipus d'instal·lació implica la col·locació de panells fotovoltaics en els texados d'edificis residencials, comercials o industrials. Aquestes instal·lacions poden ser una petita o mitja escala, i estaran destinades a subministrar energia directament als propis edificis.
-
Sistemes fotovoltaics distribuïts: aquests sistemes estan compostos per múltiples panells fotovoltaics instal·lats en habitatges, empreses o instal·lacions industrials més petites. L'electricitat generada s'utilitza per satisfer la demanda d'energia en el lloc on es troba la instal·lació, i l'excés d'energia pot ser injectat a la vermella elèctrica.
-
Plantes amb seguiment solar: Aquestes plantes utilitzen sistemes de seguiment solar per ajustar automàticament l'orientació dels panells al llarg del dia per seguir la trajectòria del sol. Això permet una major captació de llum solar i, en conseqüència, una major producció d'electricitat en comparació amb sistemes de fijos.
-
Sistemes fotovoltaics híbrids: aquests sistemes combinan panells fotovoltaics amb altres fonts d'energia, com a turbines eòliques o generadors dièsel. La integració de diverses fonts permet un subministrament més estable i confiable d'electricitat, especialment en llocs on la disponibilitat de sol pot variar o ser limitada.
Les 5 plantes solars més grans del món
A continuació es mostra una taula amb les cinc plantes fotovoltaiques més importants del món:
|
No. |
Nom de la Planta |
Ubicació |
Capacitat (MW) |
|
1 |
Bhadla, Rajasthan, Índia |
2.245 |
|
|
2 |
Parc Solar Tengger Desert |
Interior de Mongòlia, Xina |
1.547 |
|
3 |
Parc Solar Pavagada |
Pavagada, Karnataka, Índia |
2.050 |
|
4 |
Parque Solar Noor Abu Dhabi |
Abu Dhabi, Emirats Àrabs Units |
1.177 |
|
5 |
Parc Solar Kurnool |
Kurnool, Andhra Pradesh, Índia |
1.000 |
Impacte i Afectació en el medi ambient
Les plantes fotovoltaiques són una forma de generació d'energia renovable i, en general, tenen un impacte ambiental menor en comparació amb les centrals elèctriques basades en combustibles fòssils.
Sense embargo, no són completament lliures d'impactes i poden afectar el medi ambient en diferents formes. A continuació, presenteu alguns aspectes a considerar:
-
Uso del sòl : Les plantes de gran escala requereixen una quantitat considerable d'espai per albergar els panells solars. La instal·lació d'aquestes plantes pot implicar la deforestació o l'alteració d'hàbitats naturals, el que pot tenir un impacte en la biodiversitat local.
-
Uso de l'aigua : Alguns sistemes de refrigeració poden requerir aigua per mantenir l'eficiència dels panells solars.
-
Fabricación y materiales : La producción de paneles fotovoltaicos requiere el uso de materiales y energía, y su fabricación puede generar emisiones de gases de efecto hivernacle y otros contaminantes. A més, alguns materials utilitzats en els panells, com el silici, proveeixen de minerals que requereixen processos d'extracció intensiva.
-
Residuos y reciclaje : Los paneles solares tienen una vida útil limitada y, al final de su vida útil, pueden convertirse en residuos electrónicos.
-
Impacte en la fauna : Algunas instal·lacions fotovoltaiques, especialment les grans instal·lacions en el suelo, implican una modificació del paisatge i la vegetació que poden representar riscos per a la fauna local.