Energia Fotovoltaika

Energia argindusgarririk garrantzitsuen definizioa

Energia argindusgarririk garrantzitsuak elektrizitatea sortzen du hegoenergiaren bidez, fotovoltaiko (PV) eta energia konzentratu solarra (CSP) daitezkeen bi kategoriara banatuta.

Fotovoltaikoaren planta

Egunaldiaren luzera elektrizitatea zuzenean sortzen du solarren gelaxkak erabiliz, moduluko solarrak, inversorrek eta bateriak barne hartzen dituzte.

Fotovoltaikoaren planta hutsune handiko PV sistema bat da, sareari konektatuta eta eguneroko iradokizunetan elektrizitate handiak sortzeko diseinatuta. Fotovoltaikoaren planta osagai askoren bat da, hala nola:

• Moduluko solarrak: PV sisteman oinarriko unitateak dira, argia elektrizitatez aldatzen duten solarren gelaxkak dituztenak. Solarren gelaxkak, adibidez silizioz eginak, fotonak ondotzen dituzte eta elektronak askatzen dituzte, elektrizitatea sortuz. Moduluko solarrak seriean, paraleloan edo serie-paralelo konfigurazioetan ordena daitezke, sistemaren tensio eta korronte beharretan oinarrituta.

• Erantsi estruktura: Estrukturak fixak edo egokitze gehienekoak izan daitezke. Fixak kostu gutxiago dituzte, baina eguzkiaren mugimenduarekin ez dute jarraitzen, posible da produktzia murriztea. Egitura egokitze gehienekoak neurtu edo biratu ditzakete eguzkian, energia sortzerako orduan hobetuz. Hauek eskuz edo automatikoki kontrolatu daitezke, beharrezkoa den kontrolean oinarrituta.

• Inversorrek: Dispositibo hauek moduluko solarrak sortutako korronte zuzena (DC) korronte alternoa (AC) bihurtzen dute, sareari edo AC karguei eman dezakeena.

• Inversorek bi motatan sailkatu daitezke: inversore zentralak eta micro-inversoreak. Inversore zentralak unitate handiak dira, zenbait modulu solarrak edo arrayak lotzen dituzte eta emaitza bakarra ematen dute. Micro-inversoreak unitate txikiak dira, modulu solarrak edo panelak lotzen dituzte eta emaitza individualak ematen dituzte. Inversore zentralak kostu gutxiago dituzte eta sakonduko sistema handientzat efektibagarriagoak dira, aldiz, micro-inversoreak sakonduko sistema txikientzat flexibilitate handiagoa eta fiabletasuna ematen dute.

• Kargatzaile-kontrolatzaileak: Solarren moduluetatik jasotako tensio eta korrontea kontrolatzen dituzte, bateria gain kargatzea edo deskargatzea saihesteko. Bi motatan daude: pulse width modulation (PWM) eta maximum power point tracking (MPPT). PWM kontrolatzaileak sinpleagoak eta kostu gutxiago dituzte, baina energia bat askatzen dute. MPPT kontrolatzaileak efektibagarriagoak dira eta energia emaitza optimizatzen dute solarren moduluen puntuan bat egiten dutelarik.

• Bateriak: Dispositibo hauek moduluko solarrak edo arrayak sortutako elektrizitate gainak gorde ditzakete, egonkorrik gabe edo sareak itzal dituzteenean erabili ahal izateko. Bateriak bi motatan sailkatu daitezke: plomo-azido bateriak eta litio-ion bateriak. Plomo-azido bateriak kostu gutxiago dituzte eta gehien erabiltzen dira, baina densitate energiko txikiagoa, bizitza laburragoa eta mantentze gehiagorik dituzte. Litio-ion bateriak kostu altuago dituzte eta ez dira oraindik oso arrakastatsua, baina densitate energiko altuagoa, bizitza luzeagoa eta mantentze gutxiagorik dituzte.

• Txakurrak: Sistema partekoen artean konektatzen edo deskonektatzen dituzte, hala nola moduluko solarrak, inversorrek eta bateriak. Eskuz edo automatikoki bilaka daitezke. Txakurrak eskuz erabili beharrekoak dira, automatikoak predefinitako baldintzetan edo senaletan oinarrituta funtzionatzen dituzte.

• Neurriak: Dispositibo hauek sistema hauetako parametro anitz neurtzen dituzte eta bistaratzen dituzte, hala nola tensioa, korrontea, indarra, energia, tenperatura edo irradiantzia. Neurriak analogikoak edo digitalak izan daitezke, bistaratze mota eta zehaztasuna oinarrituta. Analogiko neurriak aguzka edo dialen bidez balioak bistaratzen dituzte, digitalak zenbakiak edo grafikoen bidez balioak bistaratzen dituzte.

• Kableak: Hilo hauek elektrizitatea sistema hauetako komponente desberdinetan transmititzen dute. Kableak bi motatan sailkatu daitezke: DC kableak eta AC kableak. DC kableak korronte zuzena moduluko solarratik inversorei edo bateriei eraman, AC kableak korronte alternoa inversoreetatik sareari edo karguei eraman.

Sortzailea moduluko solarrak, erantsi estrukturak eta inversoreak barne hartzen ditu, eguzkiaren argitik elektrizitatea sortzen du. Transmisioa kableak, txakurrak eta neurriak barne hartzen ditu, sortzailetik banatzaileara elektrizitatea transmititzen du.

Banatzailea bateriak, kargatzaile-kontrolatzaileak eta karguei barne hartzen ditu, elektrizitatea gordeko edo erabili ahal izateko. Hurrengo diagrama fotovoltaikoaren planta layout bat adierazten du:

Fotovoltaikoaren planta funtzionamendua faktore askoren mendean dago, hala nola egoera meteorologikoa, karguei behar diren iradokizuna eta sarearen egoera. Funtzio tipikoak hiru modu nagusi ditu: kargatze modua, deskargatze modua eta sare-lotura modua.

Kargatze modua gertatzen da argi gehiegi eta iradokizun gutxi dagoenean. Modu honetan, moduluko solarrak iradokizunen bila beharreko baino gehiago sortzen dute. Elektrizitate gehigarria kargatzaile-kontrolatzaileen bidez baterietan kargatzen da.

Deskargatze modua gertatzen da argi gabeko edo iradokizun handiko egunean. Modu honetan, moduluko solarrak iradokizunen bila beharreko baino gutxiago sortzen dute. Defizitu elektrizitatea baterietatik inversoreen bidez eman daiteke.

Sare-lotura modua gertatzen da sareak itzali badira eta backup indarrak behar badira. Modu honetan, moduluko solarrak sortutako elektrizitatea inversoreen bidez karguei eman daiteke.

Abantailak

• Energia argindusgarriko plantak erabiltzen dituzte berreskuragarria eta garbitasuna, gas estufa edo polboak ematen ez dituztela.

• Energia argindusgarriko plantak fosil-fuelaren mendean dagoen mendekotasuna murriztu eta segurtasuna eta anitztasuna hobetu ditzakete.

• Energia argindusgarriko plantak elektrizitatea ematen dute lehenetsitako sareen konexioa ezin dela edo fidagarria ez denean.

• Energia argindusgarriko plantak lanpostu lokalak eta ekonomiako abantailak sortu ditzakete komunitate eta herrialdeentzat.

• Energia argindusgarriko plantak laguntza eta politika anitzetan parte hartzeko aukera dituzte, horiek erabiltzen dituzte energia berreskuragarriaren garapena eta inplentazioa sustatzeko.

Desabantailak

• Energia argindusgarriko plantak espazio handiak behar dituzte eta zerbitzu naturalen gaineko eragina izan dezakete, hala nola animalia, vegetazioa eta ur-buruak.

• Energia argindusgarriko plantak hasierako kapitala altuak dituzte eta ordubeteko planta tradizionalarekin alderatuta ordubeteko perioodo luzeagoa dute.

• Energia argindusgarriko plantak kapazitate faktore txikiak dituzte eta eguraldiaren egoera eta eguneko ziklotasunaren mendean dagoen outputa eta fiabletasuna.

• Energia argindusgarriko plantak behar dituzte backup edo gordeko sistema bat, elektrizitateen jarraitzeko emaitza beti dauden arren eguzkiaren argi txikiagoa edo ez dagoenean.

• Energia argindusgarriko plantak teknikoki zailtasunak aurkitzen dituzte, hala nola sarearen integrazioa, interkonexiona, transmisioa eta banatzea.