Sistemele fotovoltaice – Noțiuni de bază despre tehnologie

Energia verde este una dintre direcțiile cheie pentru un viitor sustenabil. La nivel global se conturează politici prin intermediul cărora se încurajează tranziția către surse de energie cu un impact minim asupra mediului.

Această tehnologie a cunoscut o dezvoltare rapidă în ultimii ani, ceea ce a dus și la o scădere exponențială a prețurilor, devenind astfel din ce în ce mai ușor de accesat. La scară largă, sistemele fotovoltaice sunt considerate tehnologia cheie a secolului XXI în domeniul energiei.

Ce sunt sistemele fotovoltaice?

Sistemele fotovoltaice convertesc radiațiile solare în energie electrică. Celula fotovoltaică, componenta de bază a unui sistem fotovoltaic, este realizată din materiale semiconductoare ale căror proprietăți le folosește pentru a capta radiațiile solare. Aceste radiații sunt transformate în curent electric continuu, care este transformat, la rândul lui, în curent electric alternativ prin intermediul invertorului din sistemul fotovoltaic.

Cantitatea de energie electrică produsă la bornele celulei fotovoltaice este determinată, în principal, de nivelul radiației incidente, însă și de calitatea aerului, de temperatură și de durata zilei. La nivel de invertor se poate monitoriza cantitatea de energie produsă de sistemul fotovoltaic, iar cu un contor inteligent se poate monitoriza cantitatea de energie electrică injectată în rețea.

Tehnologii fotovoltaice

Un factor determinant pentru randamentul panourilor îl reprezintă materialele din care sunt fabricate celulele fotovoltaice.

Sistemele fotovoltaice din siliciu monocristalin, produse dintr-o singură sursă de siliciu, sunt ideale pentru suprafețe plate, asigurând eficiență mare în cazul radiației solare directe. Panourile din siliciu amorf thin-film, depus pe suprafețe netede de sticlă, metal sau plastic, furnizează o eficiență mare în cazul radiației solare indirecte, dar necesită o suprafață mai mare pentru aceeași putere instalată, în comparație cu cele din siliciu monocristalin. Panourile cel mai des utilizate sunt cele din siliciu policristalin, fiind realizate din mai multe bucăți de siliciu. Acestea oferă, de regulă, cel mai bun raport preț-performanță și se pretează pentru majoritatea proiectelor rezidențiale și industriale.

Tipuri de sisteme fotovoltaice

Sistemul fotovoltaic de tip on-grid este conectat la sistemul electro-energetic național. O parte din energia electrică produsă este consumată direct de producător, reducând consumul acestuia din rețea și facilitând astfel reducerea costurilor la factura de energie electrică, iar surplusul este injectat în sistem.

Sistemul fotovoltaic de tip off-grid nu este conectat la sistemul electro-energetic național, surplusul de energie produsă fiind stocat în acumulatori. Energia electrică stocată este disponibilă atât ziua, cât și noaptea.

Performanța sistemelor fotovoltaice este influențată de orientare, grad de înclinație, umbrire și temperatură. De aceea, metodele de captare a radiației solare pot varia între sisteme cu orientare fixă sau sisteme cu posibilitate de orientare după una sau două axe și amplasări la nivelul solului, pe clădiri sau chiar integrate în elementele de construcție.