¿Cómo funcionan los sistemas fotovoltaicos solares interactivos en la azotea con rejilla?

Muchos países del mundo están utilizando fuentes de energía convencionales para satisfacer sus necesidades de electricidad. La generación de energía convencional implica la quema de combustibles fósiles que liberan gases de efecto invernadero (GEI), lo que resulta en el calentamiento global y el cambio climático. La creciente preocupación por el cambio climático, los países de todo el mundo están buscando la mejor alternativa a los combustibles fósiles. La energía renovable es la solución, pero el estado actual de la tecnología y el factor de costo la convierten en la opción menos adecuada como alternativa. Sin embargo, desde la última década, la tecnología ha evolucionado de tal manera que podemos ver proyectos de energía renovable a escala de servicios públicos basados en tecnologías solares, eólicas y otras renovables. Para países como la India, donde el carbón es el combustible fósil dominante para generar electricidad, la opción con menor intensidad de emisiones de GEI es el requisito principal. El sistema fotovoltaico solar en la azotea es la mejor opción hoy en día.

A diferencia de los proyectos fotovoltaicos solares a escala de MW, el sistema de techo utiliza mucho menos espacio y también es rentable. Todos sabemos que el principal problema detrás del proyecto de energía solar fotovoltaica a escala de servicios públicos es la disponibilidad de tierra. Se necesitan alrededor de 5 acres de tierra para instalar 1 MW de planta solar fotovoltaica. En la India, donde la población está creciendo enormemente, necesitamos una superficie de tierra considerable para el cultivo de cereales alimentarios para mantener a la creciente población. La conversión de tierras agrícolas para proyectos solares no parece una opción viable. Otro problema es la disponibilidad de grid. La población rural de la India sigue luchando por la electricidad, ya que no tiene acceso a la red eléctrica. Además, hay una grave escasez de generación de electricidad en la India debido a la falta o insuficiencia de carbón, lo que da lugar a frecuentes cortes de electricidad.

Sistema fotovoltaico en la azotea: ¿Cómo funciona?

El sistema de techo fotovoltaico solar es básicamente una pequeña planta de energía en su techo. La Red Fotovoltaica Solar Fotovoltaica interactiva en la parte superior del techo (PV) consta principalmente de tres componentes principales. Estos son los módulos fotovoltaicos solares, la estructura de montaje para los módulos y los inversores o unidades de acondicionamiento de energía. Los módulos fotovoltaicos solares forman una matriz y requieren una estructura de montaje para sostener los módulos fotovoltaicos en el ángulo requerido para una generación maximizada. Los paneles solares convierten la energía solar en forma de luz en electricidad en forma de CC (Corriente continua). La energía eléctrica de CC se convierte en energía de CA (Corriente alterna) mediante el inversor/unidad de acondicionamiento de energía que está conectada a la red eléctrica a través del tablero de distribución de CA. La salida de alimentación de CA se puede medir a través del panel de medición conectado a él. La salida de 415 V CA del sistema se puede sincronizar con la red y la electricidad se puede exportar a la red en función de la generación de energía solar y el consumo local.

Sincronización de red

Los inversores eléctricos convierten la corriente continua generada a partir de módulos fotovoltaicos solares en corriente alterna. Por lo tanto, los módulos solares deben conectarse a inversores. Hoy en día tenemos inversores interactivos de red inteligente. Estos inversores pueden producir energía de CA que coincida con el voltaje y la frecuencia de la red y la línea de alimentación a la que se conecta. Hay otro requisito de agregar un transformador de aislamiento. Por motivos de seguridad, el transformador de aislamiento se utiliza para transferir energía eléctrica del inversor a la carga conectada mientras se aísla la carga de la fuente de alimentación. Además, la inyección de corriente continua en la red se puede evitar mediante el uso de un transformador de aislamiento a la salida del inversor.

La energía generada desde el sistema solar de la azotea durante el día se puede utilizar completamente alimentando las cargas del edificio y alimentando el exceso de energía a la red siempre que la red esté disponible. Siempre que la energía solar no esté disponible debido a la sombra o un día nublado, las cargas del edificio se pueden atender extrayendo energía de la red o de los conjuntos de DG. Los inversores inteligentes entienden automáticamente la situación de energía y siempre dan preferencia a la energía generada a partir de módulos solares.

Medición

Si la ubicación del proyecto tiene tarifa de alimentación aplicable, el medidor de alimentación por separado (medidor de exportación) es adecuado. El medidor de tarifas de alimentación registra la generación bruta del sistema solar de la azotea. Sin embargo, el medidor de energía convencional (medidor de importación) registra el consumo de electricidad del edificio. Actualmente, el estado de Gujarat tiene un esquema de tarifas de alimentación y, por lo tanto, los medidores de tarifas de alimentación son aplicables en Gujarat. Sin embargo, cuando no sea aplicable la disposición de tarifas de alimentación, el desarrollador del proyecto puede tener un sistema de medición neta (medidor bidireccional).

Datos clave sobre los sistemas solares en la azotea;

1. Los paneles solares deben estar orientados al sur para maximizar la producción (en la India). El ángulo del panel debe ser de 25-30 grados con respecto a la superficie de la tierra
2. El peso ejercido por los paneles solares y la estructura es de alrededor de 10 Kgs por metro cuadrado.
3. La instalación solar requiere aproximadamente 100-150 pies cuadrados de área por kilovatio.
4. No se requiere mantenimiento frecuente para el sistema solar, excepto la limpieza regular de la superficie de los paneles.
5. Hay dos tipos de instalaciones solares en la azotea. El primero es para uso interno y el segundo es para alimentación en un sistema conectado a la red basado en tarifas. En uso cautivo, el propio instalador del sistema solar en la azotea consume toda la electricidad generada por el sistema. Sin embargo, en el segundo tipo, es decir, alimentación en un sistema conectado a la red basado en tarifas, el instalador también puede alimentar/vender el exceso de energía a la red.
6. En los sistemas solares de techo cautivos, hay dos tipos. El primero son los sistemas independientes y el otro es el sistema conectado a la red.

Beneficios de los sistemas fotovoltaicos solares en techo

1. El costo de la electricidad está aumentando. Las empresas de servicios públicos de electricidad están obligadas a aumentar el costo por unidad de electricidad debido al aumento del costo del combustible.
2. Muchas regiones del país se enfrentan a graves cortes de energía que se extienden a 12-14 horas al día.
3. Los sistemas fotovoltaicos solares conectados a la red son los sistemas más comunes para la generación de energía cautiva. Es tecnológicamente factible tener sistemas híbridos como Solar PV + Red o Solar PV + Generador Diesel
4. Cuesta alrededor de Rs. 2 Lakhs / KW con almacenamiento de batería y 1,5 Lakh / KW sin almacenamiento de batería. Parece alto en comparación con los generadores de energía diesel convencionales. Sin embargo, el costo operativo del generador diesel es muy alto. Teniendo en cuenta el costo de reemplazo de la generación de energía a partir de generadores diesel, los sistemas fotovoltaicos solares proporcionan rendimientos atractivos.
5. MNRE proporciona un subsidio de capital a los sistemas de energía solar fotovoltaica fuera de la red.