Que é unha planta solar captiva e como funciona

Definición dunha planta solar propia

Unha planta solar propia é unha instalación de xeración de enerxía solar construída, propiedade e operada polo propio persoal, institucións ou individuos, principalmente para satisfacer a súa propia demanda de enerxía eléctrica. Diferente da enerxía suministrada pola rede eléctrica pública, é un sistema de abastecemento de enerxía relativamente independente, e a enerxía que xera é principalmente suministrada aos seus propios constructores, como fornecer enerxía a fábricas, escolas, centros de datos ou residencias grandes.

Compoñentes principais dunha planta solar propia e as súas funcións

Painéis solares (módulos fotovoltaicos)

Son os compoñentes centrais dunha planta solar, cuxa función é converter a enerxía solar en corrente continua. Os painéis solares están compostos por múltiples unidades de células solares. Cando a luz do sol incide nos painéis, os materiais semiconductores (como o silicio) nas células solares absorberán os fotóns, xerando pares electrón-buraco. Baixo a acción do campo eléctrico interno das células, os electróns e buracos moveranse cara aos dous polos das células respectivamente, formando así corrente continua. Por exemplo, a eficiencia de conversión fotoeléctrica dos comúns painéis solares de silicio monocristalino pode alcanzar aproximadamente o 15% - 20%, mentres que a dos painéis de silicio policristalino é lixeiramente inferior, entre o 13% - 18%.

Inversor

xa que a corrente continua xérase polos painéis solares e a maioría dos equipos eléctricos requiren corrente alternativa, a función do inversor é converter a corrente continua en corrente alternativa. Utiliza circuitos electrónicos complexos e técnicas como a modulación de ancho de pulso (PWM) para converter a corrente continua en corrente alternativa que cumpra coas necesidades da rede eléctrica ou do equipo de carga. Por exemplo, nun inversor de alta calidade, a corrente continua pode ser convertida en corrente alternativa con unha frecuencia de 50Hz ou 60Hz (segundo as normas da rede eléctrica en diferentes rexións) e unha tensión estable para satisfacer as demandas de varias cargas de corrente alternativa como motores e equipos de iluminación.

Controlador de carga (en algúns sistemas)

O controlador de carga úsase principalmente para controlar o proceso de carga da batería de almacenamento (se existe) polos painéis solares. Pode evitar que a batería de almacenamento se sobrecargue e descargue en exceso, protexendo a vida útil da batería de almacenamento. Por exemplo, cando a batería de almacenamento está completamente cargada, o controlador de carga cortará automaticamente o circuito de carga entre os painéis solares e a batería de almacenamento; cando a batería de almacenamento ten un nivel baixo de carga, o controlador de carga pode controlar a conexión da carga para evitar unha descarga excessiva da batería de almacenamento e asegurar que a batería de almacenamento pode traballar dentro dun rango de carga seguro.

Batería de almacenamento (componente opcional)

A batería de almacenamento úsase para almacenar a enerxía xerada polos painéis solares para que poida proporcionar enerxía cando hai insuficiente luz solar (como de noite ou en días nublados). As baterías de almacenamento comúns inclúen baterías de chumbo-ácido e baterías de ion-litio. As baterías de chumbo-ácido teñen un custo menor pero unha densidade de enerxía relativamente baixa e unha vida útil máis curta; as baterías de ion-litio teñen unha densidade de enerxía alta e unha vida útil longa, pero un custo superior. Por exemplo, en algúns sistemas solares propios off-grid, a batería de almacenamento pode almacenar a enerxía excedentaria xerada polos painéis solares durante o día e proporcionar enerxía para equipos de carga como sistemas de iluminación e equipos de monitorización de noite.

Caixa de distribución e sistema de monitorización

A caixa de distribución úsase para distribuir a enerxía, distribuindo a corrente alternativa xerada polo inversor a cada ramo de carga. Ao mesmo tempo, tamén pode protexer o circuito, como instalar interruptores de circuito e fusibles, para prevenir a sobrecarga e o curto-circuito do circuito. O sistema de monitorización úsase para monitorizar o estado de funcionamento da planta solar, incluíndo a potencia xerada polos painéis solares, a tensión e corrente de saída do inversor, o nivel de carga da batería de almacenamento (se existe), e outros parámetros. A través do sistema de monitorización, poden detectarse as fallos de equipos e as situacións anómalas de xeración de enerxía a tempo, facilitando a manutención e a xestión.

Proceso de funcionamento dunha planta solar propia

Etapa de xeración de enerxía

Durante o día cando hai suficiente luz solar, os painéis solares absorben a enerxía solar e a convérten en corrente continua. Durante este proceso, a potencia de saída dos painéis solares estará afectada por factores como a intensidade, o ángulo e a temperatura da luz solar. Por exemplo, cando a luz solar é directa e intensa, a eficiencia de xeración de enerxía dos painéis solares é alta e a potencia de saída é grande; mentres que en días nublados ou cando o ángulo do sol é baixo, a eficiencia de xeración de enerxía e a potencia de saída diminuirán en consecuencia.

Etapa de conversión e almacenamento de enerxía (se existe batería de almacenamento)

A corrente continua xerada polos painéis solares entra primeiro na batería de almacenamento para almacenarse a través do controlador de carga (se existe), ou entra directamente no inversor para ser convertida en corrente alternativa. Se existe unha batería de almacenamento, cando a batería de almacenamento non está completamente cargada, o controlador de carga axustará a corrente de carga segundo o estado de carga da batería de almacenamento e a potencia de saída dos painéis solares para asegurar que a batería de almacenamento sexa cargada de forma segura e eficiente. Cando non existe batería de almacenamento ou a batería de almacenamento está completa, a corrente continua entra directamente no inversor para a conversión.

Etapa de suministro de enerxía

A corrente alternativa convertida polo inversor entra na caixa de distribución, e a caixa de distribución distribúe a enerxía a cada ramo segundo a demanda da carga para suministrar enerxía a diversos equipos eléctricos. Durante este proceso, o sistema de monitorización monitorizará as situacións de xeración e suministro de enerxía en tempo real para asegurar a estabilidade e a seguridade do suministro de enerxía. Se é unha planta solar propia conectada á rede, despois de satisfacer a súa propia demanda de enerxía, a enerxía excedentaria pode ser devolta á rede eléctrica pública; se é unha planta solar propia independente da rede, cando a xeración de enerxía solar é insuficiente (como de noite), será necesario suplementar o suministro de enerxía a través dunha fonte de enerxía de apoio (como un xerador diésel).