Centrala fotovoltaică

O centrală fotovoltaică reprezintă un ansamblu de echipamente care produce, stochează și aduce la parametri utilizabili energia electrică, folosind ca energie primară lumina solară. Principalele componente ale unei centrale fotovoltaice sunt:

Panouri fotovoltaice.

Acestea captează energia solară și o transformă în energie electrică. În funcție de materialele folosite pentru captare acestea sunt de mai multe tipuri, cu nivele de randament diferite, în funcție de perioada în care au fost descoperite și de costul acestora.

Regulatorul.

Are rolul de a regla parametrii de încărcare pentru baterii și de a gestiona energia produsă de panouri. De la regulator se alimentează direct și consumatori de curent continuu.

Bateriile de acumulatori.

Au rolul de a stoca energia produsă pe timpul zilei pentru a putea fi folosită pe timpul nopții sau în zilele noroase.

Invertorul.

Are rolul de a modifica parametrii energiei electrice produsă de panourile solare, astfel încât să poată fi utilizată de aparatele electrocasnice și de alți consumatori obișnuiți.

Pe lângă aceste component, o central fotovoltaică mai cuprinde și elementele de interconectare, elemente de protecție la lovituri de trăsnet și trebuie conectată la o priză cu împământare.

Există încă două dispozitive opționale cu care se pot dota centralele fotovoltaice și care modifică semnificativ randamentul acestora:

Panel tracking - acesta este un dispozitiv mecanic care permite panoului solar să focalizeze curba descrisă de mișcarea soarelui pe cer. Acesta mai permite obținerea unei puteri maxime a panoului fotovoltaic, prin menținerea în permanență a unui unghi optim de incidență a razelor solare, pe suprafața panoului. În general, se acceptă ca energia produsă zilnic, suplimentar prin această metodă este cu 15% mai mare în perioada de iarnă, iar vara se apropie de 30%.

Maximum Power Point Tracking (MPPT) - este un dispozitiv electronic și nu are nici o legătură cu dispozitivul mecanic prezentat anterior. Acest controler face o analiză a tensiunii de ieșire a panoului solar și îl compară cu cel al acumultorului. În urma acestei analize, dispozitivul decide care este puterea optimă care trebuie transferată spre acumulatori în așa fel încât să fie transferat curentul maxim în amperi, dinspre panoul solar spre bateria de acumulatori. Cu ajutorul acestui dispozitiv se obține o creștere tipică între 20% și 45% a cantității de energie transferată în perioada de iarna și între 10% - 15% în perioada de vară. Câștigul energetic depinde de condițile meteo , temperatură, starea de încărcare a acumulatorilor, alți factori.

Montarea unei centrale fotovoltaice devine rentabilă pentru locuințele față de care liniile electrice sunt la o distanță începând cu câteva sute de metri. Pentru locuințele unde există deja branșament electric amortizarea unei astfel de investiții se face în aproximativ 30 de ani, ceea ce deocamdată depășeste limita de viață a panourilor solare și a acumulatorilor. Avantajul cert însă al unei centrale fotovoltaice este acela că produce energie electrică fără să polueze și oferă independență față de furnizorul de energie electric.

Echipamentele unei centrale fotovoltaice care produce 1kWh/zi costă în jur de 1.500 de euro, iar cele pentru o centrală de 7 kWh/zi în jur de 8.000 de euro. Atunci când locuința este alimentată de la o centrală fotovoltaică trebuie să folosim doar echipamente electrice economice (lămpi fluorescente, frigider cu clasa de eficiență energetică cât mai bună și de dimensiuni reduse, televizor cu un consum cât mai mic și de preferat laptop cu un consum mic de energie) pentru a putea beneficia de energia produsă de centrală cât mai mult timp. Centrala fotovoltaică se alege în funcție de echipamentele electrice și electrocasnice ce trebuiesc alimentate și de timpul de utilizare zilnic al acestora. Astfel cu 1 kWh/zi se pot alimenta la o durată de folosire obișnuită un mic frigider, un radio și câteva lămpi economice.