Existen dos sistemas de generación fotovoltaica (FV): Sistemas conectados a la red eléctrica de distribución y Sistemas independientes.
Este artículo, de caracter genérico, ha sido escrito para proporcionar al lector los detalles que caracterizan a ambos sistemas, introduce Gasquet en su columna de opinión. Sistemas conectados a la red eléctrica En este caso el propósito es generar energía eléctrica durante el día, la que es enviada a la red domiciliaria existente.
Asumiendo que existe la regulación pertinente, el consumidor, merced al uso de un medidor de consumo "neto", obtiene un pago por KWh producido, el que se convierte en un crédito, disminuyendo su costo energético.
En estos sistemas el clásico panel FV tiene incorporado, como parte de la unidad, un inversor, el que transforma el voltaje de salida del panel, el que siempre es de CC (Corriente Continua), a CA (Corriente Alterna), facilitando el coneccionado a la red de distribución.
El mejor tipo de inversor es el que se conoce por la sigla inglesa MPPT, que significa buscador del máximo punto de poder.
Este tipo de inversor minimiza, en gran parte, las pérdidas debidas a una inclinación (respecto al horizonte) que no es la ideal, así como las pérdidas asociadas con el incremento de la temperatura de trabajo del panel. Sistemas independientes Estos sistemas son instalados en lugares donde no existe una red eléctrica, o donde extender la línea más cercana implica un costo prohibitivo.
La carga eléctrica (consumo) de estos sistemas puede tener un régimen nocturno o, en algunos casos, diario (noche y día).
Este último tipo no es común, dado que requiere un número muy elevado de paneles FVs (y acumuladores) para satisfacer una demanda que cubra las 24 horas del día.
En ambos casos es imprescindible la incorporación de un Banco de Acumulación (BdA), el que alimenta las cargas durante las horas en que el sol está ausente.
Este componente es extremadamente crítico y representa un alto porcentaje de la inversión total.
La cantidad de días consecutivos sin sol es el factor que determina la dependibilidad del sistema.
El usuario debe ser muy cuidadoso, y no exceder el consumo nocturno estimado, aún con días soleados, ya que la vida útil de los acumuladores depende mucho de la profundidad de descarga diaria (máxima extracción de energía).
Los sistemas con régimen nocturno suelen ser diseñados para satisfacer las necesidades energéticas esenciales (iluminación, radio, TV) y es común que el voltaje de salida sea de 12 V de CC.
La ventaja de este diseño es que se consiguen aparatos eléctricos como los descriptos con relativa facilidad, ya que éstos están manufacturados para el mercado de "casas rodantes" (RV, en inglés).
Dependiendo de la capacidad del mercado local, a veces puede incorporarse heladeras de bajo voltaje de CC, u otras que funcionan con gas envasado, las que no requieren el uso de electricidad.
El Control de Carga (CdC) es el componente responsable de optimizar la carga del BdA, de manera que la vida útil de éste depende muchísimo de la eficiencia del proceso de carga.
Algunos de los factores que contribuyen a la calidad del sistema instalado son: 1- La protección ambiental, 2- La posición relativa entre el CdC y el BdA, 3- La selección apropiada del cableado entre los diversos componentes (FVs-CdC-BdA-Carga)La protección ambiental del BdA es extremadamente importante.
Los acumuladores más usados son las de Plomo-ácido, los que disminuyen su rendimiento (número máximo de ciclos de cargadescarga) cuando deben trabajar a temperaturas por encima o por debajo de los 25ºC.
Como el consumo (Watts) está dado por el producto de los valores para la corriente (I) y el voltaje (V), en sistemas de bajo voltaje (12 V) la corriente tiende a ser elevada a la salida del grupo generador (paneles FVs), aún con consumos básicos.
Dado que las pérdidas por calor en un conductor varían con el cuadrado de la corriente (Wp =I2x R), para disminuír las mismas estos dos componentes deben ser ubicados tan cerca como sea práctico.
Nota: Tanto el BdA como el CdC necesitan la mejor protección ambiental posible, especialmente en lugares donde la temperatura ambiente alcaza valores extremos.
Una pobre selección del calibre (área de la sección conductora) de los cables de coneccionado aumentará la resistencia óhmica del mismo, y consecuentemente, las pérdidas por calor y la caída de voltaje entre la salida de los paneles y la entrada al CdC.
De ser posible, el valor total para las pérdidas de energía en el sistema no debe superar el 1% del valor nominal de la potencia máxima a generarse.
Al respecto, el lector debe tener presente que el grupo generador debe compensar la presencia de estas pérdidas, si se pretende mantener el nivel energético del BdA con un valor igual (o algo mayor) al requerido por la carga nocturna