Știm că dintre tipurile de energie regenerabilă care există în lume, solarul este cel mai avansat și cel mai cunoscut. Locul în care energia solară este transformată în energie electrică pentru a o putea folosi este în centrala fotovoltaica. Există multe tipuri diferite de centrale fotovoltaice și fiecare are caracteristicile și capacitățile sale.
În acest articol vă vom spune despre caracteristicile unei centrale fotovoltaice, tipurile care există și avantajele pe care acestea le au față de instalațiile de producere a energiei pe bază de combustibili fosili.
Caracteristicile unei centrale fotovoltaice
O centrală fotovoltaică este o centrală electrică care utilizează efectul fotovoltaic pentru a transforma energia solară în energie electrică. Efectul fotovoltaic apare atunci când fotonii lovesc un material și reușesc să înlocuiască electronii, creând curent continuu.
o centrala fotovoltaica Constă practic din module fotovoltaice și invertoare. Panourile fotovoltaice sunt responsabile pentru transformarea radiației solare. La rândul său, invertorul transformă puterea de curent continuu în putere de curent alternativ cu caracteristici similare cu cele ale unei rețele.
În acest tip de sistem solar, toată energia electrică generată este injectată în rețeaua de distribuție. Această operațiune duce la o performanță mai bună a dispozitivului, deoarece toată energia generată în acest mod este folosită.
Cea mai mare centrală fotovoltaică din lume este Parcul solar Bhadla din India, cu o capacitate instalată de 2.245 MW. Costul total al instalației este de 1.200 de milioane de euro. Energia fotovoltaică este considerată o sursă de energie curată deoarece nu produce gaze poluante.
Componente principale
Principalele componente pe care trebuie să le aibă orice tip de centrală fotovoltaică, indiferent de tipul acesteia, sunt următoarele:
- Panouri solare: Panourile fotovoltaice sunt coloana vertebrală a unei centrale de acest tip. Sunt alcătuite din celule fotovoltaice care captează energia din lumina soarelui și o transformă în curent electric continuu.
- Inversoare: Electricitatea generată de panourile solare este curent continuu, dar majoritatea dispozitivelor și sistemelor electrice folosesc curent alternativ. Invertoarele transformă energia electrică din curent continuu în curent alternativ, făcând-o compatibilă cu uzul casnic și integrarea în rețeaua electrică.
- Structuri suport: Panourile solare sunt instalate pe structuri concepute pentru a le menține pe loc, asigurând orientarea lor corectă către soare și protecția lor împotriva condițiilor meteorologice nefavorabile.
- sistem de stocare (opțional): Unele centrale fotovoltaice pot încorpora sisteme de stocare a energiei, cum ar fi bateriile, pentru a stoca excesul de energie electrică generată în timpul zilei și a o utiliza noaptea sau în perioadele de radiație solară scăzută.
- turnul meteo. Este locul în care sunt analizate diferite condiții meteorologice pentru a determina cantitatea de radiație solară care este primită sau se așteaptă să fie primită.
- Linii de transport. Sunt liniile care transportă energia electrică către centrele de consum.
- Camera de control: Este însărcinat cu supravegherea locului în care funcționează toate elementele centralei fotovoltaice.
Unul dintre aspectele fundamentale ale centralelor fotovoltaice este că componentele electrice trebuie dimensionate pentru a ține cont de eventualele creșteri ale puterii instalate a centralei în viitor.
Tipuri de centrale fotovoltaice
După cum am menționat anterior, există diferite tipuri de centrale fotovoltaice în funcție de cerere, puterea electrică și multe alte aspecte de luat în considerare. Să vedem care sunt principalele tipuri care există:
- Centrale fotovoltaice izolate: Aceste centrale sunt situate în zone îndepărtate unde nu există acces la rețeaua electrică convențională. Ei folosesc panouri solare pentru a genera electricitate și a o stoca în baterii pentru o utilizare ulterioară. Sunt ideale pentru aplicații precum fermele, stațiile meteo sau balizele de navigație.
- Instalații fotovoltaice conectate la rețea: Aceste centrale sunt conectate la sistemul convențional de distribuție a energiei electrice. Acestea generează energie electrică pe scară largă și o alimentează direct în rețea, permițându-i să fie distribuită consumatorilor. Aceste centre pot fi de două tipuri:
- Centrale fotovoltaice de mari dimensiuni: Cunoscute și sub denumirea de centrale solare în câmp deschis, acestea sunt formate dintr-un număr mare de panouri solare dispuse pe o suprafață mare. Ele pot ocupa terenuri neocupate, cum ar fi deșerturile sau zonele rurale, și pot genera o cantitate semnificativă de energie electrică.
- Instalații fotovoltaice pe acoperișuri: Aceste centrale electrice sunt instalate pe acoperișurile clădirilor rezidențiale, comerciale sau industriale. Aceștia folosesc spațiile disponibile de pe acoperișuri pentru a genera energie electrică și a alimenta consumul intern sau chiar pentru a injecta excesul de energie în rețeaua electrică.
- Instalații fotovoltaice plutitoare: Aceste plante sunt construite în corpuri de apă, cum ar fi lacuri sau rezervoare. Panourile solare plutesc pe suprafața apei și generează energie electrică. Această abordare are mai multe avantaje, cum ar fi conservarea solului, evaporarea redusă a apei și randamente mai mari datorită efectului de răcire al apei.
- Centrale fotovoltaice portabile: Aceste centrale sunt concepute pentru a fi transportate și desfășurate în diferite locuri în funcție de nevoi. Ele sunt de obicei folosite în situații de urgență sau în zone temporare în care este necesară energie electrică, cum ar fi camping sau evenimente în aer liber.
Cum funcționează o centrală fotovoltaică
În camera de control este supravegheată funcționarea tuturor echipamentelor instalației. În camera de control, acesta primește informații de la turnuri meteorologice, invertoare, cabinete de curent, centre de substație etc. Procesul de conversie a energiei solare fotovoltaice în energie electrică este următorul:
Transformarea energiei solare în curent continuu
Fotocelulele sunt responsabile pentru captarea radiației solare și transformarea acesteia în energie electrică. De obicei, sunt formate din siliciu un material semiconductor care facilitează efectul fotoelectric. Când un foton se ciocnește cu o celulă solară, un electron este eliberat. Electricitatea este produsă sub formă de curent continuu prin suma multor electroni liberi.
Capacitatea de generare a energiei va depinde de vreme (radiații, umiditate, temperatură...). În funcție de condițiile meteorologice din fiecare moment, cantitatea de radiație solară pe care o vor primi celulele fotovoltaice va fi variabilă. Pentru aceasta, în centrala solară este construit un turn meteorologic.
Conversie DC la AC
Panourile fotovoltaice generează curent continuu. In orice caz, Energia electrică care circulă prin rețeaua de transport o face sub formă de curent alternativ. Pentru a face acest lucru, curentul continuu trebuie convertit în curent alternativ.
În primul rând, puterea DC de la panourile solare este alimentată în dulapul DC. În acest cabinet, curentul este convertit în curent alternativ de către un invertor de putere. Curentul este apoi livrat la dulapul AC.
Transport si furnizare de energie electrica
Curentul care sosește în cabinetul AC nu este încă pregătit să alimenteze rețeaua. Prin urmare, energia electrică generată trece printr-un centru de conversie unde este adaptat la conditiile de putere si tensiune ale liniilor de transport pentru utilizare în centrul de consum.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre cum este o centrală fotovoltaică și despre caracteristicile ei.