SCHEMA E PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DELLA CENTRALE SOLARE FOTOVOLTAICA

COME FUNZIONA

Il sistema fotovoltaico e' un insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici che concorrono a captare e trasformare l'energia solare disponibile, rendendola utilizzabile sotto forma di energia elettrica. Cio' avviene sfruttando un fenomeno fisico, noto come effetto fotovoltaico (cioe' la capacita' che hanno alcuni materiali semiconduttori opportunamente drogati di generare elettricita' se esposti alla radiazione luminosa). Quando i fotoni (particelle di energia del sole) colpiscono una cella fotovoltaica, una parte di energia e' assorbita dal materiale ed alcuni elettroni, scalzati dalla posizione che occupano nella struttura atomica, scorrono attraverso il materiale semiconduttore opportunamente trattato, producendo una corrente continua che puo' essere raccolta sulle superfici della cella. Piu' celle sono collegate in serie o in parallelo ed impacchettate per formare un modulo, che rappresenta il componete base di ogni impianto fotovoltaico.
Piu' moduli possono essere collegati tra di loro per realizzare impianti di produzione di energia elettrica della potenza desiderata. I sistemi fotovoltaici possono essere suddivisi in due categorie principali: quelli connessi alla rete elettrica (grid-connected) e quelli isolati (stand-alone). Nei primi, la corrente generata viene inviata ad un convertitore (inverter) dal quale ne esce sotto forma di corrente alternata, tale da poter essere poi trasformata in corrente a media tensione dal trasformatore, prima di essere immessa nella linea di distribuzione.Gli impianti isolati possono alimentare carichi sia in corrente continua (senza la presenza di un inverter) che in corrente alternata, ma sono in genere dotati di accumulo. In questi tipo di sistema fotovoltaico e' necessario immagazzinare l'energia elettrica per garantire la continuita' dell'erogazione anche nei momenti in cui non viene prodotta. Cio' avviene mediante accumulatori elettrochimici (batterie).
Il sistema connesso in rete, invece, non e' provvisto di sistemi di accumulo in quanto l'energia prodotta durante le ore di insolazione viene immessa nella rete elettrica; viceversa, durante le ore di insolazione scarsa o nulla il carico locale viene alimentato dalla rete.

Sistemi ibridi solare-metano: durante i periodi prolungati di assenza di calore solare, l’energia mancante può essere data dal metano, con riduzione dei costi. Un sistema ibrido può essere economicamente convenienti anche per potenze solari più modeste.