Què són i com funcionen els sistemes de plaques solars?

2.1. ¿Quins components té un sistema de panells solars? 

Els sistemes solars fotovoltaics estan sempre integrats per quatre components principals:

1. Panells solars fotovoltaics (plaques solars)
2. Inversors
3. Sistema de muntatge
4. Sistemes de seguiment de l’acompliment

2.2. Panells solars fotovoltaics

Els panells solars fotovoltaics són la part del sistema que aprofita l’energia del sol i la converteixen en electricitat.

Estan composts per cel·les fotovoltaiques que es dipositen en un suport cristal·lí i s’encapsulen en un polímer termoplàstic que evita l’entrada d’aire i humitat. Una capa de tedlar recobreix el conjunt de cèl·lules encapsulades per a protegir-les dels efectes degradants de la radiació ultraviolada. Aquesta capa també funciona com a aïllant elèctric.

El nucli fotovoltaic del mòdul és després segellat de manera que romangui hermètic. Cada panell compta amb una caixa de connexions per on s’extreu l’electricitat. Finalment, tot el conjunt es munta en un marc d’alumini que li dona solidesa, el protegeix i permet la manipulació.

2.3. Com funcionen els inversors dels sistemes fotovoltaics?

Les cèl·lules dels panells solars recullen l’energia del sol i la converteixen en electricitat de corrent continu (CC). No obstant això, la majoria dels aparells elèctrics en llars i empreses utilitzen corrent altern (CA).

Els inversors són els dispositius que transformen l’electricitat de corrent continu dels panells en electricitat de corrent altern utilitzable. En el cas de l’autoconsum solar, existeixen dos tipus bàsics d’inversors:

• Inversor string, en cadena o centralitzat:

S’utilitza un sol inversor per a connectar tot un sistema de panells solars a un panell elèctric. Els inversors string solen ser l’opció d’inversor menys costosa. També són una tecnologia summament duradora pel que, històricament, ha estat el tipus d’inversor més instal·lat.

Es poden connectar diverses cadenes de panells a cada inversor, no obstant això, l’inversor string capta tanta electricitat com el panell menys eficient d’una cadena. Si la producció d’electricitat d’un dels panells en una cadena cau (com pot succeir en cas d’ombreig), es pot reduir temporalment el rendiment de tota aquesta cadena. Per això, aquests sistemes solen usar-se principalment en teulades que no són afectats per les ombres.

• Microinversors:

Per a maximitzar la producció, s’instal·la un microinversor en cada panell solar perquè cada panell transformi el corrent continu en corrent altern. D’aquesta manera, si alguns dels panells estan ombrejats en diferents moments del dia o si els panells estan instal·lats en diferents direccions, els microinversors minimitzen els problemes de rendiment. La producció generada per un panell no afecta el rendiment de la resta.

El cost dels microinversors tendeix a ser més alt que el cost dels inversors string.

2.4. Optimitzadors de potència

Els optimitzadors de potència són un híbrid de sistemes de microinversors i inversors string.  Igual que els micro inversors, els optimizadores d’energia s’instal·len en cada panell o en tots els panells que poden ser afectats per ombres.

No obstant això, en lloc de convertir l’electricitat de corrent continu dels panells solars en electricitat de corrent altern, els optimitzadors “condicionen” l’electricitat de corrent continu abans d’enviar-la a un inversor centralitzat.

Els optimitzadors de potència combinen els avantatges dels sistemes string i de microinversors. Igual que els microinversors, funcionen bé quan un o més panells es veuen afectats per ombres o quan els panells estan instal·lats en diferents direccions.

Els optimitzadors funcionen com si fossin un pont entre les plaques afectades per ombra i les que estan funcionant correctament per a no baixar la producció del string. És veritat que els sistemes d’optimització d’energia tendeixen a costar més, però el seu preu és molt més econòmic que el dels sistemes de micro inversors.

Una altra avantatja dels optimitzadors és que requereixen menys manteniment.