Una planta fotovoltaica es una central eléctrica que convierte la energía solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. El efecto fotovoltaico se produce cuando los fotones de la luz, al impactar sobre un determinado material, consiguen desplazar un electrón, lo que genera una corriente continua..
Una central fotovoltaica está compuesta básicamente por módulos fotovoltaicos y un inversor. Los paneles fotovoltaicos son los encargados de transformar la radiación solar. A su vez, el inversor convierte la corriente continua en corriente alterna de características similares a las de la red eléctrica.
En este tipo de sistemas solares toda la electricidad generada se inyecta a la red de distribución eléctrica. Este funcionamiento conlleva un mejor rendimiento de la instalación porqué de este modo se aprovecha toda la energía generada.
La planta fotovoltaica más grande del mundo es la de Bhadla Solar Park, en India, con una capacidad instalada de 2.245 MW. El coste total de la instalación fue de 1200 millones de euros.
La energía fotovoltaica se considera un tipo de energía limpia debido a que no genera gases contaminantes.
Componentes de una central fotovoltaica
Una planta fotovoltaica está compuesta por diferentes componentes, de los cuales citamos los principales:
Módulos solares, compuestos por células fotovoltaicas. Generalmente están fabricadas de un material llamado silicio. Las células fotoeléctricas son las encargadas de captar la energía solar y transformarla en electricidad mediante el efecto fotovoltaico.
Torre meteorológica. É o local onde são analisadas as diferentes condições meteorológicas para determinar a radiação solar que está ou se espera que receba.
Gabinete DC. Ele recebe a eletricidade gerada pelas células fotovoltaicas.
Investidor. Converte corrente contínua em corrente alternada.
Gabinete AC. Recebe a eletricidade que o inversor transformou em corrente alternada.
Centro de transformação. Local onde a energia se adapta às condições de intensidade e tensão adequadas para ser transportada.
Linhas de transporte. São as linhas que permitem o transporte de energia elétrica até os centros de consumo.
Sala de controle. Local onde é supervisionado o funcionamento de todos os elementos da central fotovoltaica.
O dimensionamento dos componentes elétricos deve levar em consideração que futuramente a potência instalada da planta pode aumentar.
Como é construída uma usina fotovoltaica?
Anexamos um vídeo sobre a construção da Usina solar no Piauí.
Como funciona uma usina fotovoltaica?
A operação de todos os equipamentos da planta é supervisionada desde a sala de controle. Na sala de controle, as informações são recebidas da torre meteorológica, do inversor, dos gabinetes de força, dos centros de transformação, etc.
O processo para transformar a energia solar fotovoltaica em eletricidade é o seguinte:
1.- Conversão de energia solar em corrente contínua
As células fotovoltaicas são o elemento básico de uma usina fotovoltaica. Estes são agrupados em painéis fotovoltaicos.
As células fotoelétricas são responsáveis por capturar a radiação do Sol e transformá-la em energia elétrica. Em geral, são compostos de silício que é um material semicondutor que facilita o efeito fotoelétrico.
Quando um fóton colide com uma célula solar, um elétron é liberado. Com a soma de muitos elétrons livres, a eletricidade é gerada na forma de corrente contínua.
A capacidade de geração de eletricidade dependerá da meteorologia (radiação, umidade, temperatura ...). Dependendo da situação meteorológica de cada momento, a radiação solar que as células fotovoltaicas receberão será variável. Por esse motivo, uma torre meteorológica é construída na usina solar.
2.- Transformação de corrente contínua em corrente alternada
Os painéis fotovoltaicos geram corrente contínua. No entanto, a energia elétrica que circula pela rede de transmissão o faz na forma de corrente alternada. Por este motivo, a corrente contínua deve ser transformada em corrente alternada.
Primeiro, a corrente contínua dos painéis solares é conduzida para um gabinete de corrente contínua. Neste gabinete a corrente é transformada em corrente alternada por meio de um inversor de corrente. A corrente é então transportada para um gabinete de corrente alternada.
3.- Transporte e fornecimento de energia elétrica
A corrente que chega ao gabinete CA ainda não está pronta para ser fornecida à rede elétrica.
Por este motivo, la energía eléctrica producida pasa por un centro de transformación donde se adapta a las condiciones de intensidad y tensión de las líneas de transporte para su utilización en los centros de consumo.
¿Qué afectación tiene una planta de energía solar fotovoltaica en el medio ambiente?
A nivel medioambiental las plantas solares fotovoltaicas presentan una serie de ventajas:
Es un sistema de energía renovable y sostenible.
Se reduce la dependencia de los combustibles fósiles.
Es una energía limpia que no emite gases de efecto invernadero.
Baja producción de residuos y vertidos contaminantes durante la fase de explotación.
No obstante, las plantas fotovoltaicas también presentan impactos ambientales:
Afección al paisaje.
Cambio de uso del suelo.
Afección a la movilidad de la fauna.
Afeição pela ocupação dos biótopos . Um biótopo é uma área de condições ambientais uniformes que fornece espaço para viver um grupo de flora e fauna.
