Sistema fotovoltaico


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Un sistema fotovoltaico , también sistema fotovoltaico o sistema de energía solar , es un sistema de energía eléctrica diseñado para suministrar energía solar utilizable por medio de energía fotovoltaica . Consiste en una disposición de varios componentes, incluidos paneles solares para absorber y convertir la luz solar en electricidad, un inversor solar para convertir la salida de corriente directa a alterna , así como montaje , cableado y otros accesorios eléctricos para configurar un sistema de trabajo. . También puede utilizar un sistema de seguimiento solar.para mejorar el rendimiento general del sistema e incluir una solución de batería integrada , ya que se espera que bajen los precios de los dispositivos de almacenamiento. Estrictamente hablando, una matriz solar solo abarca el conjunto de paneles solares, la parte visible del sistema fotovoltaico, y no incluye todo el resto del hardware, a menudo resumido como equilibrio del sistema (BOS). Dado que los sistemas fotovoltaicos convierten la luz directamente en electricidad, no deben confundirse con otras tecnologías solares, como la energía solar concentrada o la energía solar térmica , que se utilizan para calefacción y refrigeración.

Los sistemas fotovoltaicos varían desde sistemas pequeños, montados en techos o integrados en edificios con capacidades desde unas pocas hasta varias decenas de kilovatios, hasta grandes centrales eléctricas a gran escala de cientos de megavatios. Hoy en día, la mayoría de los sistemas fotovoltaicos están conectados a la red , mientras que los sistemas autónomos o fuera de la red representan una pequeña parte del mercado.

Operando silenciosamente y sin partes móviles o emisiones ambientales , los sistemas fotovoltaicos han pasado de ser aplicaciones de nicho de mercado a una tecnología madura utilizada para la generación de electricidad convencional. Un sistema de techo recupera la energía invertida para su fabricación e instalación en un plazo de 0,7 a 2 años y produce alrededor del 95 por ciento de la energía renovable limpia neta durante una vida útil de 30 años. [1] : 30  [2] [3]

Debido al crecimiento de la energía fotovoltaica , los precios de los sistemas fotovoltaicos han disminuido rápidamente desde su introducción. Sin embargo, varían según el mercado y el tamaño del sistema. En 2014, los precios de los sistemas residenciales de 5 kilovatios en los Estados Unidos estaban alrededor de $ 3,29 por vatio, [4] mientras que en el mercado alemán altamente penetrado , los precios de los sistemas de techo de hasta 100 kW bajaron a € 1,24 por vatio. [5] Hoy en día, los módulos solares fotovoltaicos representan menos de la mitad del costo total del sistema, [6] dejando el resto a los componentes BOS restantes y a los costos indirectos, que incluyen la adquisición de clientes, permisos, inspección e interconexión, mano de obra de instalación y costos de financiamiento. [7]: 14 

Un sistema fotovoltaico convierte la radiación solar , en forma de luz, en electricidad utilizable . Comprende la matriz solar y el equilibrio de los componentes del sistema. Los sistemas fotovoltaicos se pueden clasificar por varios aspectos, como sistemas conectados a la red frente a sistemas independientes , sistemas integrados en edificios frente a sistemas montados en bastidores, sistemas residenciales frente a sistemas de servicios públicos, sistemas distribuidos frente a centralizados, sistemas de techo frente a sistemas montados en el suelo , sistemas de seguimiento frente a sistemas de inclinación fija, y sistemas de nueva construcción frente a sistemas modernizados . Otras distinciones pueden incluir, sistemas con microinversores frente a inversor central, sistemas que utilizan silicio cristalino frente a sistemas con inversor central.tecnología de película fina y sistemas con módulos.


Diagrama de los posibles componentes de un sistema fotovoltaico
Esquemas de un sistema fotovoltaico residencial típico
Parque solar Perovo en Ucrania
Sistema de azotea cerca de Boston , EE. UU.
Muro BAPV cerca de Barcelona, ​​España
El equilibrio de los componentes del sistema de un sistema fotovoltaico (BOS) equilibra el subsistema de generación de energía del panel solar (lado izquierdo) con el lado que usa energía de los dispositivos domésticos de CA y la red pública (lado derecho).
Panel solar de inclinación fija de paneles de silicio cristalino en Canterbury, New Hampshire , Estados Unidos
Matriz solar de un parque solar con unos miles de módulos solares en la isla de Mallorca , España
Recurso solar global
Un sistema fotovoltaico montado en el suelo de 23 años de la década de 1980 en una isla de Frisia del Norte , Alemania. La eficiencia de conversión de los módulos fue solo del 12%.
Un modelo de 1998 de un seguidor solar pasivo, visto desde abajo.
Inversor central con desconexiones AC y DC (en el lateral), puerta de enlace de monitoreo, aislamiento del transformador y LCD interactivo.
Inversor de cadena (izquierda), medidor de generación y desconexión de CA (derecha). Una instalación moderna de 2013 en Vermont , Estados Unidos.
Un medidor de electricidad canadiense
Concentrador fotovoltaico (CPV) en Cataluña , España
Un sistema híbrido eólico-solar fotovoltaico
Parquímetro solar en Edimburgo , Escocia
Precios medios de sistemas instalados para sistemas fotovoltaicos residenciales
en Japón , Alemania y Estados Unidos ($ / W)
Historia de los precios de los techos solares 2006-2013. Comparación en dólares estadounidenses por vatio instalado. [136] [137]
Icono de microgeneración .