Panourile fotovoltaice – o soluție sustenabilă pentru un viitor verde!

24 February, 2023 iulianb

Panourile fotovoltaice sunt dispozitive care transforma energia luminoasa in energie electrica utilizand efectul fotovoltaic. Ele sunt alcatuite din celule fotovoltaice, care sunt fabricate dintr-un material semiconductor (de obicei siliciu cristalin) care converteste lumina in electricitate. Atunci cand lumina solara loveste o celula fotovoltaica, electronii din materialul semiconductor sunt eliberati si circula printr-un circuit electric, generand curent electric. Panourile fotovoltaice sunt alcatuite din mai multe celule fotovoltaice conectate intre ele si acoperite de o carcasa de protectie.

Acestea sunt utilizate in principal pentru producerea de energie electrica din surse regenerabile si pot fi instalate pe acoperisuri, cladiri sau terenuri. De asemenea, panourile fotovoltaice sunt utilizate si pentru alimentarea dispozitivelor de mici dimensiuni, cum ar fi lanternele solare si calculatoarele de buzunar.

Cum functioneaza?

Functionarea panourilor fotovoltaice poate fi descrisa in urmatorii pasi:

Absorbtia energiei luminoase – panoul fotovoltaic este expus la lumina soarelui, iar fotonii sunt absorbiti de catre materialul semiconductor.
Generarea de curent electric – energiile absorbite elibereaza electronii din atomii materialului semiconductor, astfel incat acesti electroni sunt capabili sa circule prin materialul semiconductor si sa genereze curent electric.
Captarea curentului electric – celulele fotovoltaice sunt conectate intr-un circuit, astfel incat curentul electric generat de fiecare celula poate fi colectat si utilizat.
Conversia curentului electric – curentul electric generat de celulele fotovoltaice este, de obicei, un curent continuu (CC), dar majoritatea aplicatiilor electrice utilizeaza curent alternativ (CA). Acesta poate fi convertit in curent alternativ prin intermediul unui invertor.
Utilizarea energiei electrice – energia electrica produsa poate fi utilizata pentru a alimenta dispozitive electrice sau poate fi stocata in baterii pentru utilizarea ulterioara.

Dupa cum am spus mai sus, curentul electric produs de panoul fotovoltaic este de obicei curent continuu (CC), ceea ce inseamna ca este necesara o conversie a acestuia in curent alternativ (CA) pentru a putea fi utilizat in majoritatea aplicatiilor domestice si industriale. Aceasta conversie este realizata de un invertor solar, care transforma curentul continuu in curent alternativ.

Un invertor pentru panouri fotovoltaice este un dispozitiv electronic care converteste curentul continuu (CC) produs de panourile fotovoltaice in curent alternativ (CA), necesar pentru alimentarea dispozitivelor electrice. Acesta este un element important al sistemului fotovoltaic, deoarece majoritatea aplicatiilor electrice utilizeaza curent alternativ.

Functionarea unui invertor pentru panouri fotovoltaice poate fi descrisa in urmatorii pasi:

Conectarea panourilor fotovoltaice – curentul continuu (CC) generat de panourile fotovoltaice este conectat la intrarea invertorului.
Conversia curentului – invertorul converteste curentul continuu (CC) in curent alternativ (CA).
Reglarea puterii – invertorul regleaza puterea furnizata la iesirea sa, in functie de cantitatea de energie produsa de panourile fotovoltaice si de cerintele de energie ale dispozitivelor electrice.
Monitorizarea performantei – invertorul monitorizeaza performanta sistemului fotovoltaic si poate detecta si raporta orice probleme de functionare.

Exista mai multe tipuri de invertoare pentru panouri fotovoltaice, inclusiv invertoare centralizate, invertoare pentru panouri individuale si invertoare micro. Invertoarele centralizate sunt utilizate in sistemele mai mari, cu mai multe panouri, in timp ce invertoarele pentru panouri individuale sunt utilizate pentru sisteme mai mici, cu un numar mai mic de panouri. Invertoarele micro sunt utilizate in sisteme mai mici si sunt de obicei instalate pe fiecare panou fotovoltaic.

Tipuri de panouri fotovoltaice

Exista mai multe tipuri de panouri fotovoltaice, diferite in functie de tehnologia de fabricatie si de eficienta conversiei energiei solare in energie electrica. Cele mai comune tipuri de panouri fotovoltaice sunt:

Panouri fotovoltaice cu siliciu monocristalin – acestea sunt cele mai raspandite si mai eficiente panouri fotovoltaice disponibile pe piata. Ele sunt fabricate din celule solare monocristaline de siliciu, care ofera o eficienta ridicata de conversie a energiei solare in energie electrica. Aceste panouri sunt de obicei cele mai scumpe, dar au o durata de viata lunga si sunt foarte fiabile.
Panouri fotovoltaice cu siliciu policristalin – aceste panouri sunt fabricate din celule solare policristaline de siliciu, care sunt mai putin eficiente decat celulele solare monocristaline. Aceste panouri sunt mai ieftine decat cele monocristaline, dar pot avea o durata de viata mai scurta si pot fi mai sensibile la temperaturi ridicate.
Panouri fotovoltaice cu siliciu amorf – acestea sunt panouri mai ieftine si mai usoare decat cele cu siliciu monocristalin sau policristalin. Ele sunt fabricate dintr-un material semiconductiv amorf de siliciu si sunt mai putin eficiente decat cele cu siliciu monocristalin sau policristalin. Aceste panouri sunt adecvate pentru utilizarea in aplicatii de mica putere, cum ar fi incarcarea bateriilor de la dispozitive portabile.
Panouri fotovoltaice cu film subtire – acestea sunt panouri fotovoltaice realizate dintr-un material semiconductiv subtire, cum ar fi cuprul, indiul si seleniul. Aceste panouri sunt mai putin eficiente decat cele cu siliciu monocristalin sau policristalin, dar sunt mai flexibile si pot fi instalate pe suprafete curbe sau neregulate.

Avantaje ale utilizarii panourilor fotovoltaice:

Energia regenerabila – energia solara este o sursa regenerabila, adica este disponibila pe tot parcursul vietii planetei noastre. Nu se va epuiza niciodata si este una dintre cele mai curate si durabile surse de energie.
Reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera – energia solara nu emite dioxid de carbon sau alte gaze cu efect de sera in atmosfera, ceea ce ajuta la reducerea efectului de sera si la combaterea schimbarilor climatice.
Reducerea costurilor cu energia electrica – instalarea panourilor fotovoltaice poate reduce semnificativ costurile cu energia electrica. Panourile fotovoltaice pot fi mai economice decat energia electrica obtinuta din surse traditionale.
Fiabilitate – panourile fotovoltaice au o durata de viata lunga si necesita putina intretinere. Acestea sunt de obicei garantate pentru o perioada de cel putin 25 de ani si pot fi utilizate in zone izolate sau fara acces la reteaua de energie electrica.
Flexibilitate – panourile fotovoltaice pot fi instalate in mai multe locuri, inclusiv pe acoperisurile cladirilor, pe terenuri si in zone rurale. Ele pot fi utilizate pentru a alimenta sisteme de iluminat public, sisteme de pompare a apei si alte aplicatii.
Autonomie – panourile fotovoltaice pot oferi o solutie independenta pentru a produce energie electrica in zone izolate sau fara acces la reteaua de energie electrica, cum ar fi cabanele, corturile sau rulotele.

Cum se instaleaza?

Instalarea panourilor fotovoltaice poate fi realizata de catre specialisti calificati sau de catre proprietarii de case cu cunostinte tehnice adecvate. Iata pasii generali necesari pentru instalarea panourilor fotovoltaice:

Planificarea sistemului – planificati sistemul de panouri fotovoltaice pe baza nevoilor de energie electrica, dimensiunile si amplasarea panourilor, precum si a altor componente necesare pentru conectarea panourilor la reteaua electrica.
Achizitionarea componentelor – achizitionati panourile fotovoltaice, invertorul, cablurile, conductoarele si alte componente necesare.
Instalarea panourilor – instalati panourile fotovoltaice pe un suport solid, de obicei un cadru de aluminiu, pe acoperisul casei sau pe un teren plat si insorit. Panourile trebuie sa fie orientate spre sud, pentru a maximiza captarea energiei solare.
Conectarea panourilor – conectati panourile intre ele si la invertor, care converteste curentul continuu (CC) generat de panouri in curent alternativ (CA), necesar pentru alimentarea dispozitivelor electrice.
Conectarea la reteaua electrica – conectati sistemul de panouri fotovoltaice la reteaua electrica a casei sau a cladirii. Acest lucru necesita instalarea unui contor bidirectional, care masoara energia electrica produsa si consumata, si o conexiune la reteaua electrica a furnizorului.
Testarea sistemului – testati sistemul pentru a va asigura ca functioneaza corespunzator si ca produce energia electrica dorita.

Este important sa tineti cont de legile si reglementarile locale privind instalarea sistemelor de panouri fotovoltaice si sa obtineti toate autorizatiile necesare inainte de a incepe lucrarile. De asemenea, asigurati-va ca urmati toate masurile de siguranta adecvate, inclusiv protejarea impotriva socurilor electrice si ca nu produceti nicio dauna proprietatii sau mediului inconjurator in timpul instalarii.

Casa Verde – Fotovoltaice

In Romania, finantarea pentru instalarea panourilor fotovoltaice poate fi obtinuta prin programul “Casa Verde Fotovoltaice”. Programul este derulat de Ministerul Mediului, Apelor si Padurilor si are ca scop promovarea energiilor regenerabile si reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera.

Prin programul “Casa Verde Fotovoltaice”, cetatenii pot primi o finantare de pana la 20.000 de lei pentru instalarea de sisteme fotovoltaice, in functie de tipul de beneficiar si de zona geografica. Sunt eligibile pentru finantare persoanele fizice, persoanele juridice si asociatiile de proprietari care doresc sa instaleze panouri fotovoltaice pe acoperisul locuintelor, cladirilor de birouri sau de productie.

Pentru a aplica pentru finantare, trebuie sa completati un formular de cerere si sa indepliniti anumite conditii, cum ar fi detinerea unui certificat energetic si respectarea standardelor de calitate pentru panourile fotovoltaice si invertoare. Procesul de selectie este competitiv si se bazeaza pe criterii precum valoarea estimata a energiei produse de sistem, durata de viata a sistemului, precum si gradul de eficienta si durabilitate.

Este important de mentionat ca finantarea nu acopera intreaga valoare a instalatiei, ci este o contributie la costurile totale ale proiectului. De asemenea, cererea de finantare poate fi respinsa in cazul in care nu indepliniti criteriile de eligibilitate sau nu respectati termenii si conditiile programului.

Acceseaza acest link pentru a vedea un model de dosar cu actele necesare!

10 curiozitati despre panourile fotovoltaice:

Primul panou fotovoltaic a fost creat in 1954 de catre Bell Labs si avea o eficienta de conversie a energiei solare de doar 4%.
Panourile fotovoltaice pot functiona in conditii de lumina redusa, dar eficienta lor scade odata cu scaderea intensitatii luminii solare.
Culoarea panourilor fotovoltaice poate influenta performanta acestora. De exemplu, panourile negre absorb mai multa energie solara, dar devin mai calde si pot pierde eficienta in conditii de temperatura ridicata.
Panourile fotovoltaice sunt utilizate in unele dispozitive spatiale, cum ar fi satelitii si navetele spatiale, pentru a genera energie electrica.
Cea mai mare instalatie fotovoltaica din lume este Parcul Solar Tengger din China, care are o capacitate instalata de 1,5 GW.
In 2020, chinezii au realizat un panou fotovoltaic cu o eficienta de conversie a energiei solare de 25,6%, ceea ce reprezinta un record la nivel mondial.
Cea mai mare parte a panourilor fotovoltaice produse la nivel mondial sunt realizate in China.
O instalatie fotovoltaica poate reduce emisiile de dioxid de carbon cu peste 90% in comparatie cu productia de energie electrica din combustibili fosili.
Panourile fotovoltaice pot fi utilizate pentru a produce apa potabila prin distilare solara.
In anul 2021, capacitatea globala instalata de panouri fotovoltaice a depasit 800 GW.

FAQ

Iata cateva intrebari frecvente despre panourile fotovoltaice:

Ce sunt panourile fotovoltaice?

Panourile fotovoltaice sunt dispozitive care transforma energia solara in energie electrica, utilizand tehnologia celulelor solare. Acestea sunt alcatuite din mai multe celule solare, care sunt conectate in serie sau in paralel pentru a produce o tensiune electrica si o putere mai mare.

De ce sunt utile panourile fotovoltaice?

Panourile fotovoltaice sunt utile pentru a genera energie electrica din surse regenerabile si neepuizabile, cum ar fi energia solara. Ele pot fi utilizate pentru a alimenta diferite tipuri de dispozitive si instalatii, precum case, cladiri comerciale, unitati de productie, sateliti si alte echipamente.

Ce este eficienta panourilor fotovoltaice?

Eficienta panourilor fotovoltaice se refera la cantitatea de energie electrica produsa de un panou fotovoltaic, raportata la energia solara primita. Eficienta depinde de mai multi factori, cum ar fi intensitatea luminii solare, temperatura si tipul de material semiconductor folosit in celulele solare. Panourile fotovoltaice moderne au o eficienta cuprinsa intre 15% si 25%.

Care sunt tipurile de panouri fotovoltaice?

Cele mai raspandite si comune tipuri de panouri fotovoltaice sunt cele cu jonctiune p-n, care utilizeaza siliciu ca material semiconductor. Exista insa si alte tipuri de panouri fotovoltaice, cum ar fi cele cu jonctiune Schottky, cele cu concentrator solar, cele cu tehnologie de film subtire si altele.

Cum se instaleaza panourile fotovoltaice?

Panourile fotovoltaice pot fi instalate pe acoperisuri, pe terenuri sau in alte locatii, in functie de nevoile specifice ale fiecarui utilizator. Instalatia necesita fixarea panourilor fotovoltaice la structura de suport, conectarea lor la invertoarele fotovoltaice si la sistemul electric al cladirii sau instalatiei.

Ce sunt invertoarele fotovoltaice?

Invertoarele fotovoltaice sunt dispozitive care convertesc energia electrica produsa de panourile fotovoltaice, de la curent continuu la curent alternativ, care poate fi utilizat in reteaua electrica sau pentru a alimenta dispozitivele electrice.

Care sunt avantajele utilizarii panourilor fotovoltaice?

Printre avantajele utilizarii panourilor fotovoltaice se numara producerea de energie electrica din surse regenerabile si neepuizabile, reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera si a costurilor de energie, precum si posibilitatea de a deveni independent energetic.