Placa Fotovoltaica
Sistema fotovoltaico...
Como um profissional solar, é importante saber explicar o processo de como um sistema solar fotovoltaico produz eletricidade. Este processo parece misterioso para muitos e os equívocos abundam entre aqueles que não estão familiarizados com a energia solar. Neste artigo, voltamos ao básico com uma visão geral de como as instalações solares fornecem eletricidade e como o processo funciona para o cliente.
Como funciona um sistema solar fotovoltaico?
Os painéis solares convertem a energia dos fótons (partículas de luz) em eletricidade. Este processo é denominado efeito fotovoltaico. Quando um fóton atinge um dispositivo fotovoltaico (PV), sua energia é transferida do fóton para os elétrons locais no material. Esses elétrons excitados começam a fluir, produzindo uma corrente elétrica .
As células solares (dentro de painéis solares) produzem eletricidade de corrente contínua (DC), que normalmente é convertida em eletricidade de corrente alternada (AC) por um inversor. Isto permite que seja reenviado para a rede elétrica, que funciona com eletricidade CA, bem como para alimentar eletrodomésticos na casa do cliente (ou edifício comercial, no caso de instalações solares comerciais ). Em resumo, o processo de funcionamento dos painéis solares envolve três etapas principais:
As células solares dentro dos painéis solares absorvem a luz do sol, o que faz com que a corrente elétrica comece a fluir.
Um inversor converte eletricidade DC em eletricidade AC.
Essa eletricidade é usada para suprir as demandas de energia atuais no prédio do cliente e o excesso de eletricidade além do que o cliente pode usar é exportado para a rede.
O que acontece com a energia produzida por um sistema fotovoltaico?
A maioria dos clientes de energia solar nos EUA tem instalações solares conectadas à rede. Sua casa é conectada à rede elétrica, o que permite que eles usem a energia fornecida por sua concessionária de energia elétrica quando precisam mais do que sua instalação solar está produzindo (como em um dia chuvoso ou à noite). Isso também significa que sempre que seu sistema fotovoltaico estiver produzindo mais do que o necessário, o excesso de energia vai para rede da concessionaria.
Quais são as partes de um sistema fotovoltaico?
Um sistema PV simples contém dois tipos básicos de componentes:
Módulos solares: os módulos solares contêm células solares que convertem a luz do sol em eletricidade.
Inversor (es): Um inversor converte corrente DC em corrente AC. Ele também pode executar outras funções que são benéficas para a rede elétrica (veja nosso artigo sobre inversores inteligentes, que agora são necessários na Califórnia ).
Diagrama de um sistema fotovoltaico simples .
É prática comum referir-se a todos os componentes de um sistema fotovoltaico, além dos módulos, como componentes de equilíbrio do sistema. Exemplos de componentes do sistema incluem inversores, desconexões, rack e fiação.
Claro, esta é apenas uma visão geral básica das partes de uma instalação solar e como elas se encaixam. Explore alguns de nossos artigos relacionados para um mergulho mais profundo nas maneiras como os painéis solares e inversores podem ser ligados entre si (encadeamento) e algumas alternativas aos inversores tradicionais, conhecidos como eletrônicos de potência de nível de módulo.
Quais fatores afetam a eficiência do sistema fotovoltaico solar
É importante observar que o processo de produção de eletricidade a partir da energia solar não é 100% eficiente. Fatores ambientais, como temperatura, sujeira e sombreamento, bem como perdas nos componentes elétricos, podem afetar a eficiência de um sistema fotovoltaico. As categorias de perda típicas incluem:
Sujeira : o material que se acumula na superfície dos painéis fotovoltaicos pode bloquear a luz de atingir as células solares, reduzindo assim a energia gerada. A perda de energia devido à sujeira é altamente variável, dependendo do tipo de sujeira e com que frequência o painel é limpo.
Sombreamento : o sombreamento é a obstrução devido a árvores, edifícios, terreno e outros objetos no ambiente. O efeito do sombreamento na produção de energia de uma instalação solar é altamente variável.
Fiação e conexões : A resistência nas conexões elétricas de uma instalação solar normalmente resulta em perdas de energia de alguns por cento.
Incompatibilidade : devido às variações de fabricação, os módulos do mesmo tipo podem ter características elétricas ligeiramente diferentes. Essa incompatibilidade entre os módulos pode levar a uma perda de desempenho.
Eficiência do inversor : a conversão de CC em CA por meio de um inversor é normalmente em torno de 96-97% de eficiência. Normalmente, os inversores têm maior eficiência quando a potência de entrada CC é alta. A eficiência de conversão sofre um grande golpe quando a potência de entrada é muito menor do que a potência nominal do inversor.
Idade : os painéis solares produzem menos energia à medida que envelhecem. Normalmente, a diminuição no desempenho é assumida em cerca de 0,5% ao ano.
Prazo Valor típico
Temperatura -0,5% / ° C acima de 25 ° C
Eficiência do inversor 96,5%
Incompatibilidade 98%
Fiação / conexões 98%
Sujando 95% (altamente variável)
Idade -0,5% / ano
Sombreamento Altamente dependente do ambiente
Valores típicos de eficiência solar para diferentes tipos de perda de sistema fotovoltaico.
No entanto, dependendo do projeto do sistema ou das condições ambientais , esse valor pode ser maior ou menor.