Una tècnica coneguda com a generació d'energia fotovoltaica converteix l'energia lluminosa directament en electricitat aprofitant l'efecte fotovoltaic a la interfície del semiconductor. El panell (mòdul) de cèl·lules solars, el controlador i l'inversor són els seus tres components principals. Els components electrònics constitueixen la majoria de les seves seccions clau. Un mòdul de cèl·lules solars de gran superfície es crea connectant cèl·lules solars en sèrie, encapsulant-les per a la seva protecció i afegint controladors de potència i peces addicionals per crear un dispositiu de generació d'energia fotovoltaica.
1. Quin és el procés de generació d'energia solar?
La generació d'energia fotovoltaica és el procés de convertir directament l'energia solar en electricitat.
L'energia fotovoltaica és actualment la forma més prevalent de generar electricitat solar. Per tant, l'energia solar ara es coneix comunament com a generació d'energia fotovoltaica.
2. Com generen electricitat les cèl·lules solars?
La cèl·lula fotovoltaica és el tipus més bàsic d'unitat de generació d'energia fotovoltaica, ja que és un dispositiu semiconductor que converteix la llum i l'electricitat directament de la radiació solar en corrent continu.
El dopatge de silici cristal·lí amb elements específics (com ara fòsfor, bor, etc.) provoca un desequilibri persistent en la càrrega molecular del material, donant lloc a un material semiconductor amb propietats elèctriques úniques que són responsables de les característiques elèctriques distintives de les cèl·lules fotovoltaiques.
Quan s'exposen a la llum solar, els semiconductors amb característiques elèctriques úniques poden generar càrregues lliures. Quan els extrems estan tancats, les càrregues lliures s'acumulen i es mouen en una direcció determinada, produint energia elèctrica.
3. Quins beneficis ofereix la generació d'energia fotovoltaica?
1). Amplitud
La superfície terrestre està irradiada per la llum solar, i aquesta es pot utilitzar i explotar independentment de la ubicació geogràfica: terra, mar, muntanya o terra plana. Tot i que el temps i la intensitat d'irradiació varien, està àmpliament dispersa i no es veu afectada pel clima ni la ubicació.
2). Sostenibilitat i Infinitat
El sol produeix prou energia nuclear a aquest ritme per alimentar desenes de milers de milions d'anys d'emmagatzematge d'hidrogen. Donada la greu degradació ecològica actual, l'energia solar és una font d'energia totalment neta i renovable que té un subministrament il·limitat.
3). Llocs d'instal·lació adaptables
Una teulada oberta ofereix l'avantatge de no veure's afectada per la direcció de l'edifici, cosa que permet que la llum arribi a l'interior durant períodes prolongats i minimitza les interferències de les ombres. A més d'instal·lar-se a les teulades d'edificis residencials, la generació d'energia fotovoltaica també es pot trobar en edificis industrials, on s'utilitza l'energia solar per generar energia per satisfer les necessitats elèctriques de la instal·lació. El desenvolupament de la tecnologia fotovoltaica distribuïda a les teulades també pot abordar eficaçment el problema del consum d'electricitat a tot el comtat en el context de la rehabilitació rural.
4). Verd
Naturalment, els volums de televisió més alts i les pantalles més brillants consumeixen més electricitat. Reduir la brillantor i el volum no només protegeix els ulls i les orelles, sinó que també estalvia electricitat.
5). Millorar la seguretat energètica del país
La gent pot millorar la seguretat energètica nacional reduint la seva dependència de la generació d'energia a partir de combustibles fòssils i evitant així les crisis energètiques i la inestabilitat del mercat de combustibles. Això es pot aconseguir mitjançant l'ús de la generació d'energia fotovoltaica.
6). Despeses mínimes de manteniment i funcionament
El funcionament de la generació d'energia fotovoltaica és robust i fiable, i no té components de transmissió mecànica. Quan es combina amb l'ús generalitzat de la tecnologia de control automatitzat, un conjunt de sistemes de generació d'energia fotovoltaica pot produir electricitat mentre hi hagi un mòdul de cèl·lules solars. Això es tradueix en costos de manteniment essencialment econòmics que es poden aconseguir sense supervisió.
4. Quins tipus de projectes de generació d'energia solar hi ha?
Els projectes fotovoltaics es poden classificar com a "distribuïts" o "centralitzats" segons la seva disposició.
Distribuïda: Les centrals fotovoltaiques d'una mida específica que es construeixen a la ubicació de l'usuari o es connecten a la xarxa elèctrica s'anomenen centrals fotovoltaiques distribuïdes. Aquest tipus de central elèctrica pot subministrar energia directament a les persones que es troben a prop i normalment es munta a terra, a la paret o al sostre.
Centralitzada: s'utilitza principalment en espais amplis com ara muntanyes i deserts. Amb l'ús de diversos panells fotovoltaics o sistemes de seguiment solar, aquest tipus de central elèctrica capta l'energia solar i la transforma en electricitat que s'envia als consumidors que viuen lluny del lloc de generació d'energia.
Centrals fotovoltaiques integrades en edificis: es creen fusionant la tecnologia de generació d'energia solar amb l'arquitectura d'un edifici, convertint el sistema solar en una part integral de l'estructura. Aquest tipus de central elèctrica es pot muntar al balcó, al mur cortina, a la teulada o a altres zones de l'edifici.
Les plantes fotovoltaiques també es poden separar en els següents grups segons les característiques tecnològiques i els escenaris d'aplicació:
Central fotovoltaica d'ús domèstic: utilitzada principalment en edificis residencials, és un sistema de producció d'energia fotovoltaica distribuïda a petita escala. Per satisfer les seves necessitats elèctriques, els propietaris poden instal·lar panells solars a la teulada i generar energia renovable.
Centrals fotovoltaiques comercials: es troben entre les centrals fotovoltaiques centralitzades i les residencials pel que fa a l'escala, i són adequades per al seu ús en edificis comercials, parcs industrials i altres llocs.
Centrals fotovoltaiques rurals: s'utilitzen principalment a les regions rurals, on proporcionen energia neta als agricultors i solucionen el problema de l'escassetat d'energia.
Centrals fotovoltaiques rurals: s'utilitzen principalment a les regions rurals, on proporcionen energia neta als agricultors i solucionen el problema de l'escassetat d'energia.
Central fotovoltaica d'instal·lació pública: descriu l'ús de la tecnologia de generació d'energia solar en llocs on hi ha presència de públic en general, com ara terminals d'autobusos, escoles i hospitals.
Central fotovoltaica flotant: aquest tipus de sistema de generació d'energia s'utilitza principalment en embassaments, llacs i altres masses d'aigua on s'instal·len panells fotovoltaics a la superfície de l'aigua.
5. Què fa que l'energia fotovoltaica sigui una font d'energia verda i amb baixes emissions de carboni?
Segons els resultats d'una investigació del Fons Mundial per a la Natura (WWF), la instal·lació d'un sistema de generació d'energia fotovoltaica d'1 kW pot produir 1200 kWh d'electricitat a l'any, reduir l'ús de carbó (carbó estàndard) en aproximadament 400 kg i reduir les emissions de diòxid de carboni en aproximadament 1 tona. La generació d'energia fotovoltaica té importants beneficis energètics, de protecció del medi ambient i econòmics. És una de les energies verdes de millor qualitat del nostre país.
El desenvolupament de fonts d'energia renovables, com la generació d'energia fotovoltaica, és una de les maneres efectives d'abordar problemes ambientals com la boirina i la pluja àcida. Segons els resultats de la investigació del Fons Mundial per a la Natura (WWF), instal·lar un sistema de generació d'energia fotovoltaica d'un metre quadrat equival a plantar 100 metres quadrats d'arbres.
