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.