Sistema Fotovoltaico Híbrido

Un sistema fotovoltaico solar híbrido es una combinación de la tecnología de la energía solar y la Red Eléctrica de forma de poder integrar de la mejor forma ambas fuentes de Energía. Si la energía producida a través de generadores fotovoltaicos es suficiente para el consumo de los hogares, el inversor se utiliza la energía fotovoltaica para la carga de la batería.

Del mismo modo, si el consumo es superior a la energía fotovoltaica, el inversor tomara la energía que le falta de la red pública.

En ausencia de sol, el inversor según el consumo de energía, usará la energía exclusivamente a partir de baterías o podrá tomar energía de la red pública. 

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La característica principal de un sistema híbrido es el uso de dos o más fuentes de alimentación distintas, Además de la energía solar, en los sistemas híbridos fotovoltaicos se utiliza generalmente un generador diésel, un aerogenerador o la red pública como fuente de alimentación. Los inversores con cargadores de batería integrados, que se emplean en los sistemas híbridos, alimentan los consumidores de corriente alterna conectados, o a partir del banco de baterías, que usa energía solar, o a partir de la segunda fuente de alimentación. Mediante este aparato también se puede recargar la batería a partir de la fuente de alimentación adicional.

Los sistemas híbridos fotovoltaicos presentan la ventaja de que no se necesita sobredimensionar notablemente el generador solar para los períodos de baja irradiación. Esto supone un ahorro de gastos considerable. En el sistema siempre se usa prioritariamente la energía producida por el módulo. Al combinarlo con una segunda fuente controlable se obtiene un suministro de energía fiable y disponible las 24 horas del día durante los 365 días del año.

Estas soluciones están pensadas para aquellas situaciones en la que la eliminación total de grupos electrógenos no es viable. Los sistemas de energía híbrida generan energía a través de fuentes renovables, tales como el sol o el viento. Con la instalación de paneles solares fotovoltaicos y aerogeneradores, se consigue un aporte de energía durante las horas de sol o de máximo viento para un funcionamiento continuado del suministro eléctrico.

Estos sistemas cuentan con baterías para localizaciones aisladas y con grupo electrógeno de back up, que se enciende en caso de que la energía obtenida no sea suficiente.

Las soluciones de energía híbrida permiten minimizar las emisiones de CO2.  Esto se debe a que el grupo electrógeno se convierte en una fuente de energía de refuerzo, funcionando cuando sea necesario en lugar de hacerlo las 24 horas que se utiliza habitualmente.

De este modo, el consumo energético se reduce ya que el la energía se obtiene de fuentes renovables e ilimitadas. Estar conectado a la red eléctrica no es indispensable y por lo tanto, se disminuye el consumo.

  • Módulos solares fotovoltaicos.
  • Baterías o Acumuladores
  • Inversor hibrido.
2.1. Módulos fotovoltaicos

Los módulos fotovoltaicos aprovechan el llamado “efecto fotovoltaico”, que se produce al incidir la radiación solar sobre los materiales denominados semiconductores para crear energía eléctrica. La composición básica de los módulos es silicio monocristalino o policristalino, habiendo hoy en día mediana diferencia entre uno y otro. Podemos encontrar módulos desde 5 W a 222 W.

2.1.1. Módulos monocristalinos

Esta es la tecnología que inició la revolución fotovoltaica. Se originó en los años 50, monocristalino paneles solares son el sistema más antiguo y más desarrollado hasta la fecha. Como su nombre lo indica, están hechos de un solo cristal de silicio puro. Los fabricantes utilizan el método Czochralski para tirar lentamente de una sola semilla cristalina de silicio fuera del silicio monocristalino derretido y formar un lingote.  Una semilla cristalina es una pequeña pieza de silicona que se utiliza como base para las moléculas fundidas. Proporcionando la infraestructura correcta, las moléculas fundidas pueden conectar para formar un lingote. Mientras que la semilla se está elaborando, la temperatura se baja gradualmente para ayudar a formar una forma cilíndrica.

Módulos monocristalinos puede ser reconocido por su coloración y mirada uniformes, que indican la pureza elevada del silicio.

Ventajas:

  • Mono paneles solares tenga la tarifa más alta de la eficacia (generalmente alrededor 15-20%);
  • Módulos monocristalinos son eficientes en el espacio. Debido a que estos módulos ofrecen la mayor potencia de salida, requieren la menor cantidad de espacio en comparación con otros paneles solares;
  • Los paneles solares mono tienen una vida útil larga-la mayoría de los fabricantes ofrecen una garantía de 25 años en su mono paneles solares;
  • Funcionan mejor que otros tipos de módulos solares en condiciones de poca luz.

Desventajas:

  • Los módulos monocristalinos son los más caros;
  • Si están cubiertos de suciedad o nieve, todo el sistema se verá afectado.
2.1.2. Módulos policristalinos

Los paneles solares policristalinos se conforman de los cristales múltiples. En lugar de pasar por el proceso lento y muy caro de la creación de un solo cristal, los fabricantes simplemente poner una semilla de cristal en un molde de silicio fundido y permitir que se enfríe. Debido a este método de fundición, el cristal que rodea la semilla no es uniforme y crece en múltiples pequeños cristales.

Ventajas:

  • El proceso utilizado para fabricar Poly paneles solares es más simple y, por lo tanto, menos caro.
  • Usualmente tienen una tolerancia de calor menor que módulos monocristalinos.

Desventajas:

  • Porque la pureza del silicio es más baja que los módulos mono, los paneles solares poli vinílicos son menos eficientes que sus contrapartes monofónicas. Su eficacia se clasifica generalmente en el alrededor 13%-16%.

No sólo que son menos eficientes en cuanto a energía, sino que también tienen una baja eficacia espacial. Usted necesita cubrir una superficie más grande para conseguir la misma energía que usted con módulos monocristalinos.

2.2. Baterías-Acumuladores

En las instalaciones fotovoltaicas aisladas, lo habitual es utilizar un conjunto de baterías que almacenan la energía eléctrica generada durante las horas de radiación solar, para su utilización posterior en los momentos de baja o nula insolación. Hay que destacar que la fiabilidad de la instalación global de electrificación depende en gran medida del sistema de acumulación. La capacidad de una batería es la capacidad máxima de electricidad que puede acumularse para su posterior descarga.

2.3. Inversor hibrido

Los inversores híbridos son aquellos que permiten el uso de la red eléctrica convencional y el uso de baterías, cuya corriente pasa de estar en corriente continua a corriente alterna gracias al inversor híbrido. Dotan de gran versatilidad a la instalación de una vivienda, comercio o industria. Es por ello, que podemos decir que los inversores híbridos son el futuro de las instalaciones solares de autoconsumo con baterías.

Las soluciones híbridas están pensadas para localizaciones con problemas de red eléctrica, ausencia de ésta o cortes habituales de red. Estos sistemas pueden aplicarse en diferentes situaciones, desde uso para infraestructuras de telecomunicaciones, como aplicaciones ganaderas con alto consumo energético continuado, aplicaciones industriales, residenciales aislados (albergues) o electrificación rural.

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