Una planta fotovoltaica permite aprovechar la energía solar y convertirla en energía eléctrica para el uso cotidiano.
En este artículo tenemos todos los detalles sobre ella.
Qué es una planta fotovoltaica
Una planta fotovoltaica, también conocida como parque solar, es un sistema fotovoltaico a gran escala (sistema fotovoltaico) diseñado para el suministro de energía comercial a la red eléctrica.
Se diferencian de la mayoría de las aplicaciones de energía solar montadas en edificios y otras descentralizadas porque suministran energía a nivel de utilidad, en lugar de a un usuario o usuarios locales.
A veces también se les conoce como granjas solares o ranchos solares, especialmente cuando se ubican en áreas agrícolas.
La fuente de energía solar utilizan módulos fotovoltaicos que convierten la luz directamente en electricidad.
Diferencias con la energía solar concentrada
El funcionamiento de la planta fotovoltaica no debe confundirse con la energía solar concentrada, la otra tecnología de generación solar a gran escala, que utiliza el calor para impulsar una variedad de sistemas de generadores convencionales.
Ambos enfoques tienen sus propias ventajas y desventajas, pero hasta la fecha, por una variedad de razones, la tecnología fotovoltaica ha visto un uso mucho más amplio en el campo.
A partir de 2013, los sistemas fotovoltaicos superan en número a los concentradores en aproximadamente 40 a 1.
Capacidad de una planta fotovoltaica
En algunos países, la capacidad de la placa de identificación de una central fotovoltaica está clasificada en megawatt-peak (MWp), lo que se refiere a la potencia de corriente continua de la matriz solar teórica máxima.
Sin embargo, Canadá, Japón, España y algunas partes de los Estados Unidos, a menudo especifican el uso de la potencia nominal reducida convertida en MWAC.
La MWAC es una medida directamente comparable a otras formas de generación de energía.
Una tercera y menos común calificación son los mega voltios-amperios (MVA).
La mayoría de los parques solares se desarrollan a una escala de al menos 1 MWp.
A partir de 2018, las centrales eléctricas fotovoltaicas más grandes del mundo operan con más de 1 gigavatio.
Responsables de las plantas fotovoltaicas
La mayoría de las centrales eléctricas fotovoltaicas a gran escala existentes, son propiedad y están operadas por productores de energía independientes.
Pero la participación de los proyectos de la comunidad y los servicios públicos está aumentando.
Hasta la fecha, casi todos han sido apoyados, al menos en parte, por incentivos regulatorios, como tarifas de alimentación o créditos fiscales.
Pero los costes nivelados han disminuido significativamente en la última década y se ha alcanzado la paridad de la red en un número creciente de mercados.
Por eso, puede que no pase mucho tiempo antes de que dejen de existir los incentivos externos.
Ubicación y uso del suelo
El área de tierra requerida para una potencia de salida deseada, varía según la ubicación, la eficiencia de los módulos solares, la pendiente del sitio y el tipo de montaje utilizado.
Las matrices solares de inclinación fija que utilizan módulos típicos de aproximadamente 15% de eficiencia en sitios horizontales, necesitan aproximadamente 1 hectárea / MW en los trópicos y esta cifra aumenta a más de 2 hectáreas en el norte de Europa.
Debido a la sombra más larga, la matriz se proyecta cuando está inclinada en un ángulo más inclinado, esta área es generalmente un 10% más alta para una matriz de inclinación ajustable o un seguidor de un solo eje, y un 20% más alta para un rastreador de 2 ejes, aunque estas cifras variarán según la latitud y la topografía.
Los mejores lugares para los parques solares en términos de uso de la tierra se consideran sitios de campo marrón, o donde no hay otro uso valioso de la tierra.
Incluso en áreas cultivadas, una proporción significativa del sitio de una granja solar también puede dedicarse a otros usos productivos, como el cultivo o la biodiversidad.
Componentes principales de una Planta Fotovoltaica
Arreglo fotovoltaico
Este es el núcleo del sistema, compuesto por varios módulos solares que, a su vez, están compuestos por células solares.
Cada célula solar es una unidad de conversión de energía individual, que produce un voltaje de corriente continua cada vez que recibe luz.
Es importante tener en cuenta que los módulos fotovoltaicos generan voltaje en respuesta a cualquier fuente de luz, no solo a la luz solar.
Al conectar los módulos en uno o más circuitos en serie, su salida de voltaje de corriente continua se puede agregar en un solo suministro eléctrico.
Banco de baterías
Las baterías tienden a elevar considerablemente el coste de un sistema fotovoltaico.
Esto significa que los ahorros solo son factibles si hay un aumento drástico en el precio de la energía durante las horas pico de demanda.
De lo contrario, las baterías realmente hacen que la energía solar sea más cara.
Unidad de acondicionamiento de poder
Su función es proporcionar protección contra fallas eléctricas, como cortocircuitos o fallas de línea a tierra.
Esto se logra típicamente con disyuntores termomagnéticos, que están disponibles para corriente continua, corriente alterna o ambas.
DC y AC Desconectar
Por razones de seguridad, los sistemas eléctricos deben estar equipados con un dispositivo de desconexión manual.
Normalmente se utiliza para proteger al personal técnico de descargas eléctricas durante el mantenimiento del sistema.
Además, un interruptor de desconexión manual permite a cualquier usuario interrumpir el circuito en caso de emergencia.
Panel principal (AC)
Aquí es donde todas las cargas eléctricas en el edificio están conectadas y protegidas con interruptores automáticos.
Una vez que la salida del sistema fotovoltaico se ha convertido a la alimentación de corriente alterna de la frecuencia adecuada, se puede conectar al panel principal para proporcionar energía junto con la utilidad eléctrica.
Medidor de electricidad
Cuando se implementan sistemas fotovoltaicos, el medidor eléctrico debe actualizarse a un modelo con capacidades de medición neta.
Es decir, el medidor debe ser capaz de medir el flujo de energía y su dirección.
Esto permite que los kWh exportados se resten de los kWh consumidos cuando la empresa de servicios eléctricos factura al propietario de la vivienda.