Optimizarea eficienței unui parc fotovoltaic: Factori esențiali și soluții tehnologice
Parcurile fotovoltaice reprezintă o soluție sustenabilă pentru producerea de energie electrică, dar pentru a obține un randament maxim, este esențială optimizarea fiecărui aspect al funcționării acestora. Factori precum tipul panourilor solare, unghiul de instalare, terenul unde este amplasat, sistemele de urmărire a soarelui și tehnologiile de monitorizare joacă un rol crucial în eficiența generală a parcului.
În acest articol, vom analiza principalii factori care influențează performanța unui parc fotovoltaic și cele mai moderne soluții tehnologice pentru îmbunătățirea randamentului energetic.
1. Factori esențiali care influențează eficiența unui parc fotovoltaic
Performanța unui parc fotovoltaic este influențată de o serie de factori interni și externi, care trebuie gestionați corespunzător pentru a maximiza producția de energie.
a) Tipul și calitatea panourilor fotovoltaice
- Panourile monocristaline au o eficiență mai ridicată (18-22%) și sunt mai performante în condiții de lumină redusă.
- Panourile policristaline sunt mai accesibile, dar au o eficiență mai mică (15-18%).
- Panourile bifaciale captează lumina solară de pe ambele părți, sporind producția de energie cu 10-20%.
- Tehnologiile de ultimă generație, precum panourile cu celule PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) sau panourile cu heterojoncțiune (HJT), oferă performanțe îmbunătățite și o degradare mai redusă în timp.
b) Unghiul de înclinare și orientarea panourilor
- Pentru a capta cea mai mare cantitate de radiație solară, panourile trebuie orientate spre sud (în emisfera nordică) și instalate la un unghi optim.
- Unghiul ideal variază în funcție de locație, dar în general, se situează între 30° și 40° pentru o eficiență maximă.
c) Terenul pe care se amplasează parcul fotovoltaic
- Parcurile ideale sunt parcurile orientate spre sud și montate pe suprafete plane, cu cât parcul are un grad de inclinare spre SE sau SV capacitatea de producere a energiei scade.
- De asemenea terenul ideal are o suprafață plană și este complet gol, fără copaci sau alte construcții, deoarece acestea pot să umbrească panourile fotovoltaice, ceea ce înseamna că acestea trebuie amplasate la o anumită distanță față de respectivul copac/construcție, de unde rezultă că este nevoie de o suprafață mult mai mare pentru întregul proiect
d) Sistemele de urmărire a soarelui (trackere solare)
- Sistemele fixe sunt mai simple și mai puțin costisitoare, dar nu maximizează expunerea la soare.
- Trackerele solare pe un singur ax urmăresc soarele de la est la vest și pot crește producția de energie cu 15-25%.
- Trackerele pe două axe optimizează complet orientarea panourilor și pot îmbunătăți producția cu până la 40%, însă sunt mai scumpe și necesită întreținere mai frecventă.
e) Condițiile meteo și temperatura
- Temperaturile ridicate pot reduce randamentul panourilor fotovoltaice, deoarece siliciul devine mai puțin eficient la temperaturi mari.
- Panourile moderne sunt proiectate cu un coeficient de temperatură scăzut, ceea ce înseamnă că pierd mai puțină eficiență la temperaturi ridicate.
- Sistemele de ventilație sau spațiile dintre panouri pot ajuta la disiparea căldurii și menținerea eficienței.
2. Soluții tehnologice pentru creșterea eficienței unui parc fotovoltaic
a) Invertoare inteligente și optimizatoare de putere
- Invertoarele string sunt utilizate pentru conectarea mai multor panouri la un singur invertor, fiind o soluție rentabilă pentru parcurile mari.
- Invertoarele centrale sunt folosite în parcurile fotovoltaice de mare capacitate, gestionând energia produsă la nivel global.
- Optimizatoarele de putere reglează eficiența fiecărui panou individual, reducând pierderile cauzate de umbrire parțială sau variații de performanță.
b) Inteligenta artificială și monitorizarea în timp real
- Sistemele de monitorizare bazate pe AI analizează datele din parc și optimizează funcționarea în timp real.
- Algoritmii predictivi pot identifica problemele înainte ca acestea să afecteze producția de energie.
- Aplicațiile de management digital al energiei permit monitorizarea de la distanță și ajustarea parametrilor pentru a maximiza eficiența.
c) Stocarea energiei în baterii
- Integrarea sistemelor de stocare a energiei permite utilizarea electricității produse în timpul zilei pe timpul nopții sau în perioadele de cerere ridicată.
- Bateriile cu tehnologie Li-ion sau cele cu flux redox sunt utilizate din ce în ce mai mult pentru a stabiliza producția și a asigura o alimentare constantă.
d) Sisteme de răcire avansate
- Răcirea prin aer și răcirea prin apă sunt utilizate pentru a menține panourile la o temperatură optimă.
- Tehnologiile de răcire evaporativă pot reduce temperatura panourilor cu câteva grade, crescând eficiența acestora.
Optimizarea eficienței unui parc fotovoltaic necesită o combinație între alegerea corectă a tehnologiilor, implementarea unor soluții avansate de monitorizare și aplicarea celor mai bune practici de întreținere. Utilizarea invertoarelor inteligente, a sistemelor de stocare a energiei și a panourilor de ultimă generație poate maximiza randamentul și poate transforma un parc fotovoltaic într-o investiție cu beneficii pe termen lung.
PMG Wind România
Sisteme și parcuri fotovoltaice
