Fuentes de energía alternativas: electricidad solar

El contenido del artículo

• Tipos usados ​​de paneles solares
• Alcance de las plantas de energía solar
• Servicio durante la operación
• Requisitos para las condiciones de colocación
• Seguimiento del ángulo de acimut
• Potencial de expansión del sistema

Ha pasado más de medio siglo desde que el mundo vio el primer panel solar. Hoy en día, estos dispositivos han ido más allá de las fronteras de la industria espacial: una décima parte de la electricidad de nuestro planeta se genera a partir de la luz solar. Te contaremos sobre el uso de paneles solares en la vida diaria..

Tipos usados ​​de paneles solares

Hay dos tipos principales de paneles utilizados en la energía solar moderna: película y monocristalino. La diferencia es que estos últimos son bastante plásticos, pero tienen baja eficiencia en comparación con los pesados ​​paneles rígidos en marcos metálicos..

Los paneles modernos pueden convertir del 15 al 30% del flujo luminoso en electricidad. Los productos con mayor eficiencia se presentan en un segmento de mercado específico. Cabe destacar que a medida que aumenta la eficiencia de los paneles, también aumenta su vida útil..

Este último es un indicador muy relativo. Una vida útil de 30 años no significa que después de este período los paneles dejarán de funcionar. El fabricante simplemente no garantiza que con el tiempo la degradación de las células fotovoltaicas no supere el 50% del indicador de eficiencia inicial..

Alcance de las plantas de energía solar

La electricidad del sol se produce en varias partes del mundo: tanto en las estaciones de energía solar nacionales como en pequeños complejos privados. La especificidad del uso de paneles está determinada, más bien, por un conjunto de restricciones extremas para el objeto en construcción..

Para los edificios comerciales, esto puede ser la necesidad de un suministro de energía absolutamente continuo, que es típico de los centros de datos o, por ejemplo, los sistemas de control del clima y las unidades de refrigeración. Cualquier establecimiento de alto perfil (centro de belleza privado, restaurante, estacionamiento) también puede cuidar de que la comodidad de los clientes no se vea perturbada por un apagón repentino.

Para los desarrolladores privados, la energía solar es útil principalmente cuando no hay otra forma de electrificar la instalación. Los paneles son actualmente la fuente de alimentación autónoma más barata para una casa pequeña. En cualquier caso, es mucho más económico que construir y mantener un aerogenerador, e incluso más económico que una central eléctrica diésel..

Servicio durante la operación

Una de las principales desventajas de los paneles es que pueden perder energía por completo si la superficie está parcialmente sombreada. Los paneles que no generan electricidad, pero que permanecen en serie con otros, comienzan a funcionar como consumidores de electricidad y reducen a cero la generación de todo el circuito. Por lo tanto, el trabajo principal del mantenimiento de los paneles es limpiarlos del polvo, las rayas y los pequeños escombros. Es mejor simplemente quitar la suciedad ligera de los paneles, las manchas como excrementos de pájaros solo se pueden eliminar con un cepillo suave y un detergente no abrasivo. Después del lavado, el panel debe secarse y pulirse manualmente..

Se mencionó que las baterías pueden perder hasta la mitad de su capacidad original durante su uso. De hecho, estas cifras son algo menores: 15-30%, dependiendo de la calidad del panel y las condiciones de funcionamiento. Y esto debe tenerse en cuenta al diseñar un sistema: al calcular la potencia «de un extremo a otro», se corre el riesgo de que en diez años el sistema eléctrico no cubra sus necesidades. Al mismo tiempo, la mayoría de los complejos de energía solar modernos se pueden expandir fácilmente, solo necesita proporcionar suficiente capacidad de rendimiento de los dispositivos de control y conmutación..

Al final de la vida útil, el vidrio protector de los paneles se vuelve a pulir, devolviendo el 3-5% de la energía perdida, y luego se agrega otra mitad de su composición al parque de paneles. Después de los próximos 30 años, todo se repite, pero ahora los nuevos paneles están reemplazando parte de los antiguos. De esta forma, la eficiencia nominal durante todo el servicio de la central se mantiene estable, aunque esto requiere inversiones de capital oportunas. Estos datos ayudarán al hombre interesado en la calle a mirar de manera diferente el tema de la recuperación de la inversión de su instalación..

Requisitos para las condiciones de colocación

La ubicación de los paneles solares debe tener un nivel de insolación suficientemente alto: la cantidad de radiación solar en un área específica del área durante el día, la semana, el año. La nubosidad afecta la eficiencia del trabajo en menor medida que los edificios, árboles y otros objetos cercanos que pueden proyectar sombras..

Es por estas razones que los paneles se colocan tradicionalmente en los techos de los edificios. Se cree que para alimentar una casa, el área total de una granja solar debe ser aproximadamente equivalente al espacio habitable. Además, se garantiza que los paneles en el techo no estarán sombreados, pero tal colocación requiere medios para el acercamiento y movimiento de las personas que sirven a la granja. Los paneles de techo a veces se consideran un sustituto del techo. Pero, en primer lugar, no todos los paneles son adecuados para esto y, en segundo lugar, requiere un enfoque exhaustivo de la instalación..

Cuando no hay suficiente espacio en el techo adecuado para montar paneles, algunos de ellos se montan en estructuras de suelo. A menudo, toda la granja se baja al suelo para facilitar el mantenimiento, pero esto conlleva una serie de factores negativos:

• reducción del período de exposición en varias decenas de minutos;
• alto riesgo de sombreado repentino;
• incapacidad para utilizar el territorio ocupado.

A menudo, todos ellos se nivelan por la mayor eficiencia de los paneles como resultado de su limpieza oportuna y regular. En cuanto al nivel de insolación, se puede calcular a partir de fotografías panorámicas con referencia precisa al azimut y las coordenadas GPS..

Seguimiento del ángulo de acimut

Otra característica de los sistemas solares modernos. La tecnología diseñada para concentradores térmicos también se ha arraigado en las instalaciones fotovoltaicas. La esencia del sistema es que un pequeño mecanismo corrige la inclinación del plano del panel con respecto a la fuente de radiación. Así, la luz casi siempre incide sobre el panel en ángulo recto, lo que aumenta la generación diaria en un 15-25%..

Hay dos tipos de tales sistemas. El primero monitorea la posición real del sol con un sensor de luz y gira el panel hacia él. El otro tiene un programa incorporado que contiene datos precisos sobre la ubicación del sol a cada hora de luz del día durante los próximos 50-100 años. Los sistemas del segundo tipo son más fiables, aunque su configuración e instalación no están exentas de dificultades..

Potencial de expansión del sistema

Por lo general, la construcción de un parque solar comienza cuando es necesario contar con una fuente de emergencia de al menos una potencia mínima (para alimentar la sala de calderas, alarma, iluminación nocturna). Con el tiempo, todo cambia, el sistema se mejora seriamente para aumentar su rendimiento..

Independientemente de la cantidad de paneles solares, compre equipos especiales, cuya potencia coincida con su consumo total de energía. Incluso si las baterías generan diez veces menos energía, en este modo el equipo durará más y el sistema se puede complementar sin interferir con los circuitos principales..

Además, recuerda que el punto común en el sistema de distribución es la flota de baterías. Su capacidad siempre se calcula de tal manera que sigue siendo posible ahorrar el exceso de electricidad y evitar que el sistema se agote una carga en varios días nublados..