El mundo se enfrenta a una crisis energética global. Cientos de millones de las personas todavía carecen por completo de acceso a energía suficiente. Afortunadamente, cada vez está más claro que los sistemas solares fotovoltaicos son una de las soluciones más prometedoras para esta crisis que enfrentamos, pero ¿cómo funcionan? ¿Y cuáles son los diferentes tipos de sistemas solares fotovoltaicos disponibles?
Índice del contenido
¿Qué es un sistema solar fotovoltaico?
Tres tipos de sistemas solares fotovoltaicos
Hoja de trucos para elegir sistemas solares fotovoltaicos
¿Qué es un sistema solar fotovoltaico?
Los sistemas fotovoltaicos han existido desde la década de 1990 y han ido aumentando en popularidad como alternativa energía renovable fuente. Los sistemas solares fotovoltaicos utilizan la energía del sol para convertir la radiación solar en electricidad. Se componen de uno o más paneles solares y otros componentes como un inversor, un controlador, un sistema de montaje o baterías. Los sistemas fotovoltaicos se pueden utilizar como aplicaciones independientes o como sistemas conectados a la red, y su tamaño varía desde los sistemas de techo hasta las plantas de generación a gran escala, según la cantidad de electricidad que se necesite y el espacio disponible para la instalación.
Energía solar y sistemas fotovoltaicos
La energía solar es una fuente de energía limpia y renovable que se puede utilizar para generar electricidad. Es un recurso abundante e inagotable porque proviene del sol. en solo una hora, la luz del sol que incide sobre la superficie de la tierra es suficiente para satisfacer todas las necesidades energéticas humanas durante todo un año. La luz del sol también se llama radiación solar y está formada por fotones. Celdas fotovoltaicas capturar esta radiación y convertirla en electrones que se mueven en respuesta a una red eléctrica interna, produciendo electricidad en el proceso.
Componentes principales de los sistemas solares fotovoltaicos
Los cuatro componentes principales de los sistemas solares fotovoltaicos son los paneles solares, los inversores, el cableado y las baterías de almacenamiento.
Paneles solares
El panel solar es la parte más importante de un sistema fotovoltaico y consta de muchas células hechas de materiales semiconductores como el silicio cristalino. Cuando la luz del sol golpea el panel, libera electrones de los átomos en el material semiconductor. Esto da como resultado electricidad, que se puede utilizar para alimentar dispositivos eléctricos o recargar baterías.
Inversor
inversores son un componente clave de los sistemas solares fotovoltaicos. Convierten la electricidad de corriente continua (CC) en corriente alterna (CA), que es el tipo de electricidad que utilizan la mayoría de los electrodomésticos y las fábricas que consumen mucha energía.
Cableado
El cableado es una parte integral de los sistemas solares fotovoltaicos. Conecta los componentes de un circuito y sirve como conducto por donde viaja la electricidad. Los alambres y cables fotovoltaicos están hechos de cobre o aluminio, que son excelentes conductores de electricidad.
Baterías
Las baterías juegan un papel vital en los sistemas solares fotovoltaicos. Almacenan la energía eléctrica generada por los paneles solares para suministrar energía a la carga en cualquier momento. Las baterías que soportan los sistemas solares fotovoltaicos se componen principalmente de plomo-ácido, cadmio-níquel o litio.
Tres tipos de sistemas solares fotovoltaicos
Con tantas opciones para aprovechar la energía del sol, puede ser difícil encontrar el sistema fotovoltaico adecuado. ¡Pero no te preocupes! Esta sección desglosará los tres tipos principales de sistemas solares fotovoltaicos, para que las empresas puedan compararlos fácilmente y determinar cuál es el mejor para sus necesidades.
Sistemas fotovoltaicos conectados a la red
Los sistemas fotovoltaicos solares conectados a la red son una excelente opción para los usuarios en áreas con subsidios para la compra de electricidad de la red, especialmente en áreas con una mejor infraestructura de red, ya que convierten la energía solar en corriente alterna y utilizan la red de servicios públicos para equilibrar cualquier fluctuación de energía. Además de eso, los sistemas fotovoltaicos conectados a la red permiten a los consumidores compensar sus facturas de electricidad al redirigir cualquier excedente de energía a la red cuando el sistema fotovoltaico está produciendo más energía de la que necesita su hogar.
Si bien este tipo de sistema solar fotovoltaico es menos costoso que otros tipos, debe tenerse en cuenta que no ofrece ninguna protección contra cortes; por lo que es más adecuado para hogares que ya cuentan con buenas fuentes de energía de respaldo. Por ejemplo, los 5 kW sistema solar conectado a la red es una excelente opción para uso doméstico y comercial. Los conjuntos fotovoltaicos cuentan con una alta eficiencia del 17% y una excelente resistencia a la carga mecánica. Además, el inversor solar está equipado con protección contra sobrecargas y una función de desconexión por bajo voltaje, lo que garantiza un almacenamiento de energía eficiente y calidad de transmisión.
Sistemas fotovoltaicos fuera de la red
Los sistemas fotovoltaicos solares fuera de la red, también conocidos como sistemas fotovoltaicos independientes, son independientes de la red eléctrica y son adecuados para áreas rurales y áreas con escasez de energía extrema que son difíciles de conectar a los sistemas de red. Vienen en dos formas: sistemas de alimentación de CC y sistemas de alimentación de CA.
Un sistema DC utiliza un Convertidor DC-DC para convertir el voltaje de los paneles solares desde su valor nativo hasta un nivel apropiado para su uso en cargas de CC. Un sistema de CA, por otro lado, utiliza un inversor para convertir el voltaje fotovoltaico en corriente eléctrica doméstica estándar. Los convertidores CC-CC también se pueden utilizar en sistemas de CA para reducir la cantidad de paneles solares necesarios.
Por ejemplo, el totalmente integrado Sistema solar fotovoltaico de 5 kW incluye un inversor solar DC-AC fuera de la red, controlador de carga, Batería de litio de 5 kWh, y 12 módulos de paneles solares de 450W. Este sistema es excelente para hogares en ubicaciones remotas sin acceso a la red eléctrica. No obstante, los consumidores deben ser conscientes de que este tipo de sistema fotovoltaico requerirá un mantenimiento periódico, incluida la comprobación de la corrosión de los terminales y la inspección del nivel de electrolito en las celdas de la batería.
Sistemas fotovoltaicos híbridos
Los sistemas fotovoltaicos híbridos, como Bancos de sistemas solares de 10 kW-30 kW, son los más adecuados para ubicaciones industriales y comerciales como escuelas, hospitales, etc. en áreas remotas y desarrolladas con acceso limitado a la red, ya que integran otras fuentes de energía como turbinas eólicas y generadores diésel. Estos sistemas híbridos se combinan con baterías de litio para almacenar el exceso de energía, asegurándose de que no se desperdicie.
Las ventajas de usar sistemas híbridos incluyen poder generar suficiente electricidad incluso si una fuente falla o no está disponible. Dichos sistemas pueden proporcionar energía incluso cuando el sol no brilla o el viento no sopla. Esta es una consideración esencial para las áreas que experimentan inviernos duros y largos períodos sin luz solar. Si bien los beneficios de los sistemas fotovoltaicos híbridos son muchos, su instalación puede ser costosa, ya que requieren un diseño complejo y múltiples fuentes de energía.
Hoja de trucos para elegir sistemas solares fotovoltaicos
Los sistemas solares fotovoltaicos proporcionan una forma limpia, económica y sostenible de generar electricidad para hogares, granjas e incluso grandes usuarios industriales y comerciales, como fábricas, escuelas, hospitales y centros comerciales. Los sistemas fotovoltaicos se clasifican en 3 tipos principales: sistemas fotovoltaicos conectados a la red, sistemas fotovoltaicos fuera de la red y sistemas fotovoltaicos híbridos. El sistema a elegir dependerá de varios factores, como la ubicación del usuario, el presupuesto y las necesidades energéticas.
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