Poza de Raphael Cruz pe Unsplash.com
Despre panouri fotovoltaice:
Economia mondiala se afla in prezent intr-un plin proces de tranzitie, de la sursele de energie poluante, cum ar fi arderea combustibililor fosili, la cele bazate pe energia verde regenerabila. Un rol esential in aceasta tranzitie este reprezentat de utilizarea pe o scara tot mai larga a panourilor fotovoltaice, care prin posibilitatea de transformare a luminii solare in energie electrica ofera solutii viabile pentru alimentarea cu electricitate a cladirilor rezidentiale, a afacerilor sau chiar a unor comunitati intregi.
Tehnologia panourilor solare a evoluat intr-un mod impresionant, existand diferite solutii cu un grad de eficienta mai mult sau mai putin ridicat, care pot fi utilizate in aproape orice regiune a tarii. Alegerea dintre aceste variante trebuie sa tina cont de elemente, precum bugetul aflat la dispozitie sau gradul de productivitate atins in vederea implementarii unor proiecte care sa raspunda in mod corespunzator nevoilor particulare.
Articolul de mai jos isi propune sa faca o scurta informare cu privire la tehnologia panourilor si sistemelor fotovoltaice prezentand principalele tipuri existente pe piata si avantajele sau dezavantajele fiecarei variante. In plus, se pot descoperi aici cateva dintre criteriile de care trebuie sa se tina cont pentru alegerea variantei potrivite.
1. Tipuri de panouri fotovoltaice – informatii generale
Energia regenerabila este un domeniu tot mai urmarit, deoarece prin intermediul tehnologiilor de acest gen este posibila producerea unei cantitati suficiente de electricitate intr-un mod sustenabil si prietenos cu mediul inconjurator. Din ce in ce mai multi romani, persoane fizice si juridice, aleg sa monteze sisteme fotovoltaice pentru a profita de posibilitatea generarii de curent electric in mod gratuit, prin intermediul luminii solare, si de subventiile generoase oferite de statul roman si de Uniunea Europeana. Producatorii de panouri fotovoltaice pun la dispozitie mai multe variante tehnologice, fiecare dintre ele avand anumite caracteristici care trebuie sa fie luate in considerare pentru obtinerea maximului de avantaje in functie de necesitatile fiecarui caz in parte.
1.1. Ce sunt panourile fotovoltaice?
Tehnologia fotovoltaica a fost dezvoltata la jumatatea secolului al XX-lea, in momentul in care a fost observat ca anumite substante, ca de exemplu cristalele de siliciu, genereaza energie electrica atunci cand sunt lovite de fotonii generati de soare. Multa vreme costurile ridicate si eficienta redusa au facut din panourile fotovoltaice elemente folosite in aplicatii speciale, mai ales in cadrul programelor spatiale dezvoltate de catre SUA sau Rusia.
Generalizarea tehnologiei a avut loc dupa criza energetica din anii ‘70, atunci cand combustibilii fosili au cunoscut cresteri impresionante si, mai ales, in ultimii douazeci de ani, in momentul in care a fost constientizat efectul negativ al arderii combustibililor fosili pentru producerea de energie electrica.
Panourile fotovoltaice moderne sunt echipamente simple, ce au preturi relativ accesibile si care se prezinta sub forma unor suprafete plane, de grosime redusa, formate dintr-un strat de siliciu acoperit cu o folie protectoare de sticla si incadrata intr-o rama metalica rezistenta. Curentul electric generat de celulele de siliciu este adunat prin intermediul unor conectori electrici si transportat apoi catre consumatori.
1.2. Principiul de functionare al diferitelor tipuri de panouri si sisteme fotovoltaice
Principiul de functionare a panourilor fotovoltaice se bazeaza pe proprietatea anumitor materiale de a genera curent electric in momentul in care suprafata lor este lovita de razele soarelui. Dupa numeroase cercetari in care au fost testate diferite tipuri de materiale semiconductoare a fost aleasa varianta siliciului, un material abundent, cu pret redus, care poate fi industrializat cu usurinta. Mai mult decat atat, cristalele de siliciu s-au dovedit a fi eficiente, putand produce o cantitate apreciabila de energie electrica.
Sistemele de panouri fotovoltaice sunt formate dintr-un numar mai mic sau mai mare de astfel de panouri, in functie de necesitatile de productie si din alte componente care permit utilizarea curentului generat intr-un mod clasic pentru aprovizionarea diversilor consumatori. Practic, panourile fotovoltaice produc curent electric continuu care este transformat in curent alternativ cu ajutorul unui invertor solar.
Dupa aceasta transformare, curentul poate fi utilizat pentru alimentarea echipamentelor electrice, pentru incarcarea acumulatorilor montati in cadrul sistemului sau pentru injectarea in reteaua nationala de transport pentru a fi folosit de alti consumatori. Din acest punct de vedere sistemele de panouri fotovoltaice sunt disponibile in trei variante de sisteme:
- on-grid (Consumatorul ce are un astfel de sistem este conectat si la reteaua centralizata pentru a avea curent electric disponibil si in momentele in care sistemul nu produce);
- off-grid (Panourile fotovoltaice sunt completate de acumulatori neexistand astfel necesitatea unei conexiuni la reteaua centralizata);
- mixt (O combinatie intre sistemul on-grid si cel off-grid).
2. Tipuri de panouri solare fotovoltaice
Evoluția și diversitatea panourilor fotovoltaice: o tehnologie inovatoare pentru energie verde
De la apariția tehnologiei fotovoltaice, cercetările s-au concentrat pe creșterea eficienței celulelor și identificarea materialelor optime. Cercetătorii au urmărit alegerea unor semiconductori eficienți, ușor de produs la scară mare și accesibili ca preț. Astfel, siliciul a devenit materialul preferat, fiind folosit în variante monocristaline, policristaline și amorfe.
2.1. Tipuri de panouri fotovoltaice – panouri fotovoltaice monocristaline
Panourile monocristaline sunt cele mai eficiente, cu o rată de conversie de până la 25%. Ele folosesc un singur cristal de siliciu, generând mai mult curent electric datorită absorbției superioare a fotonilor. Cu toate acestea, procesul lor complex de fabricație le face mai costisitoare.
2.2. Tipuri de panouri fotovoltaice – panouri fotovoltaice policristaline
Panourile policristaline, mai accesibile, au eficiență de aproximativ 17%. Acestea folosesc fragmente de siliciu, ceea ce le reduce performanța, dar scade și costul de producție. Ele sunt ideale pentru proiecte cu buget redus sau spații ample pentru instalare.
2.3. Tipuri de panouri fotovoltaice – panouri amorfe
Panourile amorfe, mai flexibile și ușoare, sunt recomandate pentru aplicații unde greutatea și spațiul sunt factori limitativi. Eficiența lor este redusă, însă adaptabilitatea le face utile în contexte specifice.
2.4. Tipuri de panouri fotovoltaice pentru viitor
Inovațiile recente includ panourile PERK, care funcționează bine și în condiții de lumină scăzută, și panourile half cell, ce oferă eficiență dublă pe aceeași suprafață. Cercetătorii lucrează constant la tehnologii care să permită generarea de energie chiar și în absența luminii solare directe.
3. Criterii pentru alegerea și montarea tipului de panou fotovoltaic corespunzător necesităților
Persoanele care doresc să beneficieze de avantajele energiei solare trebuie să aleagă panourile fotovoltaice în mod informat. Este important să se țină cont de eficiență, durabilitate și adaptabilitate la nevoile personale. Alegerea unui sistem adecvat depinde de mai mulți factori, precum tipurile de panouri disponibile, necesarul de energie și condițiile de instalare.
Eficiența energetică a panourilor fotovoltaice
Modelele diferă semnificativ în eficiența conversiei luminii solare în electricitate. Aceasta variază între 10% și peste 25%, în funcție de tipul panoului. Panourile monocristaline oferă eficiență ridicată, cele policristaline sunt accesibile, iar cele amorfe sunt flexibile dar mai puțin eficiente. Producătorii influențează calitatea prin tehnologia și materialele utilizate.
Costurile inițiale și economiile pe termen lung
Investiția în panouri fotovoltaice poate varia în funcție de buget și performanța dorită. Panourile cu preț redus oferă eficiență mai mică, însă pot fi schimbate ulterior cu modele mai performante. În schimb, panourile premium au costuri mai mari, dar produc mai multă energie și permit amortizarea rapidă a investiției.
Spatiul disponibil pentru instalare
Dimensiunile standard ale panourilor diferă prin cantitatea de energie generată. În spații limitate, panourile monocristaline sunt preferate. În spații mai mari, panourile policristaline reprezintă o opțiune viabilă. Pentru suprafețele neregulate, panourile amorfe pot fi mai potrivite.
Concluzie
Panourile fotovoltaice reduc costurile energetice și sprijină protejarea mediului. Alegerea sistemului corect necesită analizarea eficienței, costurilor și spațiului de instalare. Prin selectarea atentă, se pot obține beneficii economice și ecologice semnificative. Urmariti-ne pentru a fi la curent cu schimbarile legislative!