Come funzionano i sistemi fotovoltaici solari sul tetto interattivo?

Molti paesi nel mondo utilizzano fonti di energia convenzionali per soddisfare i loro requisiti di elettricità. La generazione di energia convenzionale comporta la combustione di combustibili fossili che rilasciano gas serra (GHG) con conseguente riscaldamento globale e cambiamento climatico. Crescente preoccupazione per i cambiamenti climatici, i paesi di tutto il mondo sono alla ricerca della migliore alternativa ai combustibili fossili. L’energia rinnovabile è la soluzione, ma lo stato attuale della tecnologia e il fattore di costo lo rendono l’opzione meno adatta come scelta alternativa. Tuttavia, dall’ultimo decennio, la tecnologia si è evoluta in modo tale da poter vedere progetti di energia rinnovabile su scala di utilità basati su solare, eolico e altre tecnologie rinnovabili in arrivo. Per paesi come l’India, dove il carbone è il combustibile fossile dominante per generare elettricità, l’opzione meno intensa di emissioni di GHG è il requisito principale. Il sistema solare fotovoltaico sul tetto è l’opzione migliore al giorno d’oggi.

A differenza dei progetti fotovoltaici su scala MW, il sistema sul tetto utilizza molto meno spazio ed è anche conveniente. Sappiamo tutti che il problema principale dietro il progetto fotovoltaico solare su scala di utilità è la disponibilità di terreni. Ci vogliono circa 5 ettari di terreno per l’installazione di 1MW di impianto solare fotovoltaico. In India, dove la popolazione sta crescendo enormemente, abbiamo bisogno di una notevole area territoriale per la coltivazione di cereali alimentari per sostenere la popolazione in crescita. La conversione dei terreni agricoli per il progetto solare non sembra un’opzione praticabile. Un altro problema è la disponibilità della griglia. La popolazione rurale in India sta ancora lottando per l’elettricità in quanto non ha accesso alla rete elettrica. Inoltre, vi è una grave carenza di produzione di energia elettrica in India a causa della disponibilità non/ inadeguata di carbone con conseguenti frequenti interruzioni di corrente.

Sistema solare fotovoltaico sul tetto: come funziona?

Il sistema solare del tetto di PV è basicamente una piccola centrale elettrica al vostro tetto. La griglia interattiva Roof Top Solar Photo Voltaic (PV) si compone principalmente di tre componenti principali. Questi sono i moduli solari fotovoltaici, struttura di montaggio per i moduli e l’inverter o unità di condizionamento di potenza. Moduli fotovoltaici solari formano una matrice e richiede una struttura di montaggio per contenere moduli fotovoltaici all’angolo richiesto per la generazione massimizzata. I pannelli solari convertono l’energia solare sotto forma di luce in elettricità in forma DC (corrente continua). L’energia elettrica CC viene convertita in corrente alternata dall’inverter / unità di condizionamento che è collegata alla rete elettrica tramite la scheda di distribuzione CA. L’uscita di potenza CA può essere misurata attraverso il pannello di misurazione collegato ad esso. L’uscita CA 415 V del sistema può essere sincronizzata con la rete e l’elettricità può essere esportata nella rete a seconda della generazione di energia solare e del consumo locale.

Sincronizzazione della rete

Gli inverter elettrici convertono la corrente continua generata dai moduli fotovoltaici solari in corrente alternata. Pertanto, i moduli solari devono essere collegati agli inverter. Al giorno d’oggi abbiamo smart Grid-inverter interattivi. Questi inverter possono produrre alimentazione CA che corrisponde alla tensione e alla frequenza della rete e della linea elettrica a cui si collega. C’è un altro requisito di aggiungere un trasformatore di isolamento. Per motivi di sicurezza, il trasformatore di isolamento viene utilizzato per trasferire energia elettrica dall’inverter al carico collegato isolando il carico dalla fonte di alimentazione. Inoltre, l’iniezione di corrente continua nella rete può essere evitata utilizzando un trasformatore di isolamento all’uscita dell’inverter.

La potenza generata dal sistema solare sul tetto durante il giorno può essere utilizzata completamente alimentando i carichi dell’edificio e alimentando la potenza in eccesso alla rete finché la rete è disponibile. Ogni volta che l’energia solare non è disponibile a causa dell’ombra o di una giornata nuvolosa, i carichi dell’edificio possono essere serviti attingendo energia dalla griglia o dai set DG. Gli inverter intelligenti comprendono automaticamente la situazione di alimentazione e danno sempre la preferenza alla potenza generata dai moduli solari.

Misurazione

Se la posizione del progetto ha una tariffa di alimentazione applicabile, è adatto il misuratore di alimentazione separato (misuratore di esportazione). Il misuratore di feed-in-tariff registra la generazione lorda dal sistema solare sul tetto. Tuttavia, il contatore di energia convenzionale (contatore di importazione) registra il consumo di elettricità dell’edificio. Attualmente, lo stato del Gujarat hanno regime feed-in-tariff e, quindi, metri feed-in-tariff sono applicabili in Gujarat. Tuttavia, dove la disposizione di feed-in-tariff non è applicabile, lo sviluppatore del progetto può avere un sistema di misurazione netto (metro bidirezionale).

Fatti chiave sui sistemi solari sul tetto;

1. I pannelli solari dovrebbero essere esposti a sud per massimizzare la produzione (In India). L’angolo del pannello dovrebbe essere di 25-30 gradi rispetto alla superficie terrestre
2. Il peso esercitato dai pannelli solari e la struttura è di circa 10 kg per metro quadrato.
3. L’installazione solare richiede circa 100-150 piedi quadrati di superficie per Kilowatt.
4. Non è necessaria alcuna manutenzione frequente per il sistema solare, tranne la pulizia regolare della superficie dei pannelli.
5. Esistono due tipi di installazioni solari sul tetto. Il primo è per uso vincolato e il secondo è per l’alimentazione nel sistema collegato alla rete basato sulla tariffa. In uso vincolato, installatore del sistema solare tetto stesso consuma tutta l’elettricità generata dal sistema. Tuttavia, nel secondo tipo, cioè nel sistema collegato alla rete basato sulla tariffa, l’installatore può anche alimentare / vendere l’eccesso di potenza alla rete.
6. Nei sistemi solari sul tetto in cattività, ci sono due tipi. Il primo è sistemi standalone e l’altro è il sistema collegato alla rete.

Vantaggi dei sistemi solari fotovoltaici sul tetto

1. Il costo dell’elettricità è in aumento. Società di servizi di energia elettrica sono tenuti ad aumentare il costo per unità di energia elettrica a causa di aumento del costo del carburante.
2. Molte regioni del paese si trovano ad affrontare gravi interruzioni di corrente che si estendono a 12 -14 ore in un giorno.
3. I sistemi solari fotovoltaici legati alla rete sono i sistemi più comuni per la produzione di energia in cattività. È tecnologicamente fattibile avere sistemi ibridi come Solar PV + Grid o Solar PV +Diesel Generator
4. Costa circa Rs. 2 Lakh / KW con accumulo batteria e 1,5 Lakh/KW senza accumulo batteria. Sembra alto rispetto ai generatori diesel convenzionali. Tuttavia, il costo operativo per il generatore diesel è molto alto. Considerando il costo di sostituzione della produzione di energia da generatori diesel, sistemi solari fotovoltaici forniscono rendimenti interessanti.
5. MNRE fornisce sovvenzioni in conto capitale ai sistemi di energia solare fotovoltaica off grid.