Soluciones fotovoltaicas: Mediciones eléctricas, Monitoreo energético, Telecomando
Solar panels, photovoltaic - alternative electricity source - selective focus, copy space

El origen de las celdas solares se atribuye convencionalmente a Alexandre-Edmond Becquerel. En 1839 el científico francés observó el efecto fotoeléctrico, fenómeno determinado por la interacción de la luz y la electricidad, que es la capacidad de algunos materiales semiconductores, debidamente tratados, de generar electricidad cuando son expuestos a radiaciones luminosas.

A partir de este descubrimiento se desarrollaron sistemas fotovoltaicos, que permiten la transformación de la energía solar en energía eléctrica.
 
El componente básico del sistema fotovoltaico, la celda, consiste en una fina lámina de material semiconductor donde se produce la transformación de la radiación solar en electricidad. Los módulos fotovoltaicos del mercado son un conjunto de celdas, mientras que varios módulos conectados en serie constituyen un panel solar, que es una estructura única que se puede conectar al suelo o integrarse en el exterior de un edificio. En el siguiente nivel están los Strings (cuerdas), que pueden estar compuestos por varios paneles conectados en serie. Otro componente clave del sistema fotovoltaico es el inversor, encargado de transformar la corriente continua producida por las celdas en corriente alterna, lista para ser utilizada por los usuarios finales. Un componente opcional importante lo representan los sistemas de acumulación, que tienen la tarea de preservar y almacenar el exceso de energía producido por el sistema fotovoltaico para las horas nocturnas o de baja irradiación. Además, cada vez más, el rendimiento de los sistemas fotovoltaicos se controla mediante sistemas de monitoreo especiales.
 
Tipos de sistemas fotovoltaicos
 
Una diferencia relevante es la relacionada con el tamaño: el sistema doméstico consta de unos paneles integrados en los techos de las casas y puede tener una potencia de 3 kW o algo más. Cuando, por el contrario, los kW comienzan a convertirse en varias decenas, si no cientos, hablamos de sistemas fotovoltaicos para uso comercial. Si el tamaño de los sistemas fotovoltaicos supera un MW de potencia, casi siempre nos referimos a sistemas fotovoltaicos montados en el suelo destinados a la producción de electricidad fotovoltaica a gran escala.
 
También existe una diferencia significativa entre los sistemas autónomos y los sistemas conectados a la red: los sistemas autónomos se utilizan directamente para satisfacer las necesidades de electricidad de un usuario determinado. Las plantas conectadas a la red, por otro lado, están diseñadas para vender la energía producida a la red eléctrica.
 
Otra distinción importante se refiere al material utilizado para hacer las celdas: la principal distinción es entre silicio monocristalino o policristalino. El primer material tiene un alto grado de pureza y generalmente es más eficaz, aunque tiende a ser más caro. Una alternativa son las celdas de película fina, que se componen de capas muy delgadas de semiconductores depositadas sobre sustratos de bajo costo (vidrio, polímeros, aluminio, plástico).
 

Módulo de silicio monocristalino (izquierda) y policristalino (derecha).

¿Cuándo vale la pena un sistema fotovoltaico?
 
En términos generales, se puede decir que en un país caracterizado por un buen nivel de radiación como Italia, la inversión en un sistema fotovoltaico está destinada a amortizarse durante su vida útil (20-25 años).
 
Por otro lado, la disponibilidad de una planta solar permite reducir de forma inmediata los gastos relacionados con la compra de energía eléctrica al proveedor y aumentar su grado de autonomía energética, asegurando también la rentabilidad de los espacios comerciales no utilizados, como techos, áreas de estacionamientos y tierra no esencial.
 
No solo eso: la inversión en fotovoltaica, muy a menudo, es un factor que impulsa vastos planes de incentivos y proyectos de eficiencia. Además, la inversión en esta tecnología, puede ser un estímulo para que sea utilizada desde el punto de vista del marketing y la comunicación, así como para fortalecer las relaciones con socios y proveedores atentos a los temas de sustentabilidad ambiental.
 
Propuesta SENECA
 
La propuesta de SENECA para la energía fotovoltaica abarca desde convertidores de señal, módulos de E/S y equipos para la transformación de magnitudes de procesos eléctricos (corrientes CC, tensiones, información ambiental) hasta la adquisición de datos (cable, bus y radio), desde el procesamiento (PLC lógico, registrador de datos, gestión de alarmas) a control remoto vía correo electrónico, SMS, web, Scada, plataformas IoT y Cloud. Los módulos y dispositivos SENECA se comunican mediante protocolos estándar ModBUS RTU/TCP-IP y CANopen, por lo que también pueden integrarse en sistemas de otros fabricantes. SENECA diseña y fabrica sus productos de forma interna, por lo que se puede seguir al cliente desde la fase inicial del proyecto, respondiendo a solicitudes concretas, hasta la asistencia en la implementación del centro de control.
 
En la generación fotovoltaica, SENECA recurre a empresas que buscan una solución distinta a la gestión energética y un socio especializado.
 
La ejecución del panel de String propuesto por SENECA normalmente adopta un convertidor de cobre/fibra óptica para la transmisión de datos a larga distancia asegurando a la línea un mayor aislamiento que el cable normal. Los bloques y bibliotecas gráficas de los productos SENECA también están disponibles para el CAD eléctrico principal. La modularidad y la amplia gama de componentes siempre responden a la necesidad real, por lo que el usuario puede diseñar y ensamblar los paneles de String de forma independiente sin tener que imponer ningún límite al número de señales a gestionar. El diseño compacto del conjunto permite la instalación incluso en paneles preexistentes, sin intervenir en las señales de potencia. El alto grado de aislamiento entre señales y energía, hace que la solución de SENECA se encuentre entre las más confiables e inmunes a las perturbaciones disponibles en el mercado. Por último, no subestime el papel de los transductores de corriente no intrusivos y muy compactos: de hecho, también se pueden insertar en paneles o estructuras existentes sin interrumpir el cableado de potencia, sacando de estos solo la señal de medición.

SENECA String Box con componentes para la gestión de 8 corrientes, 1 tensión, 1 temperatura, alarmas con aislador serie e interfaz ModBUS.

Fuente: SENECAblog, 23 de diciembre de 2020.