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. Es el sitio donde se analizan las diferentes condiciones meteorológicas para determinar la radiación solar que se está recibiendo o se prevé recibir.
Armario de corriente continua. Recibe la electricidad generada por las células fotovoltaicas.
Inversor. Convierte la corriente continua a corriente alterna.
Armario de corriente alterna. Recibe la electricidad que el inversor ha transformado en corriente alterna.
Centro de transformación. Sitio donde la energía se adapta a las condiciones de intensidad y voltaje aptos para ser transportada.
Líneas de transporte. Se trata de las líneas que permiten transportar la energía eléctrica hasta los centros de consumo.
Sala de control. Sitio donde se supervisa el funcionamiento de todos los elementos de la central fotovoltaica.
El dimensionado de los componentes eléctricos deben tener en cuenta que en un futuro la potencia instalada de la central puede aumentar.
¿Cómo se construye una planta fotovoltaica?
Adjuntamos un video sobre la construcción de la planta fotovoltaica de Bolero, en Chile.
¿Cómo funciona una central fotovoltaica?
El funcionamiento de todos los equipos de la central se supervisa desde la sala de control. En la sala de control se recibe información de la torre meteorológica, el inversor, los armarios de corriente, los centros de transformación, etc.
El proceso para transformar la energía solar fotovoltaica en electricidad es el siguiente:
1.- Conversión de la energía solar en corriente contínua
Las células fotovoltaicas son el elemento básico de una central fotovoltaica. Estas están agrupadas en placas fotovoltaicas.
Las células fotoeléctricas son las encargadas de captar la radiación del Sol y transformarla en energía eléctrica. En general, están compuestas por silicio que es un material semiconductor que facilita el efecto fotoeléctrico.
Cuando un fotón choca con una célula solar se libera un electrón. Con la suma de muchos electrones libres se genera electricidad en forma de corriente continua.
La capacidad de generación de electricidad dependerá de la meteorología (radiación, humedad, temperatura ...). Dependiendo de la situación meteorológica de cada momento la radiación solar que recibirán las células fotovoltaicas va a ser variable. Por este motivo se construye una torre meteorológica en la planta solar.
2.- Transformación de corriente continua a corriente alterna
Los paneles fotovoltaicos generan corriente continua. Sin embargo, la energía eléctrica que circula por la red de transporte lo hace en forma de corriente alterna. Por este motivo, la corriente continua debe ser transformada a corriente alterna.
En primer lugar, la corriente continua de los paneles solares es conducida a un armario de corriente continua. En este armario la corriente se transforma en corriente alterna por medio de un inversor de corriente. Seguidamente, se transporta la corriente a un armario de corriente alterna.
3.- Transporte y suministro de electricidad
La corriente que llega al armario de corriente alterna todavía no está en condiciones para ser suministrada a la red eléctrica.
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.
Afección por ocupación de biotopos. Un biotopo es un área de condiciones ambientales uniformes que provee espacio vital a un conjunto de flora y fauna.
