Los sistemas de generación de energía fotovoltaica se pueden dividir en sistemas de generación de energía fotovoltaica autónomos, sistemas de generación de energía fotovoltaica conectados a la red y sistemas de generación de energía fotovoltaica distribuidos.
1) Generación fotovoltaica autónoma, también conocida como generación fotovoltaica fuera de la red, está compuesta principalmente por paneles solares, controladores y baterías. Si es necesario alimentar cargas de corriente alterna, también se requiere un inversor de CA. Las centrales fotovoltaicas autónomas incluyen varios sistemas de generación de energía fotovoltaica que pueden operar de forma independiente con baterías, como sistemas de alimentación para aldeas remotas, sistemas de energía solar para hogares, fuentes de alimentación para señales de telecomunicaciones, sistemas de protección catódica y alumbrado público solar.
2) La generación fotovoltaica conectada a la red se refiere a la conversión de la corriente continua generada por los paneles solares en corriente alterna que cumple con los requisitos de la red eléctrica mediante inversores conectados a la red, para luego conectarse directamente a la red pública de electricidad.
Los sistemas de generación fotovoltaica conectados a la red pueden dividirse en sistemas con baterías y sistemas sin baterías. Los sistemas conectados a la red con baterías ofrecen programabilidad y pueden conectarse o desconectarse de la red según las necesidades. También actúan como fuente de alimentación de respaldo y pueden proporcionar energía de emergencia cuando la red está fuera de servicio. Estos sistemas suelen instalarse en edificios residenciales. Los sistemas conectados a la red sin baterías no tienen programabilidad ni funciones de alimentación de respaldo. Normalmente se instalan en sistemas más grandes.
La generación fotovoltaica conectada a la red incluye grandes centrales fotovoltaicas centralizadas a nivel nacional, cuya característica principal es transmitir directamente la electricidad generada a la red para su distribución centralizada a los usuarios. Sin embargo, estas centrales requieren grandes inversiones, tienen largos períodos de construcción y ocupan grandes extensiones de terreno, por lo que su desarrollo ha sido limitado. Por otro lado, la generación fotovoltaica distribuida a pequeña escala, especialmente los sistemas fotovoltaicos integrados en edificios, se ha convertido en la corriente principal de la generación fotovoltaica conectada a la red debido a sus ventajas, como inversiones menores, construcción más rápida, menor ocupación de espacio y fuerte apoyo político.
La generación fotovoltaica distribuida, también conocida como generación descentralizada o suministro de energía distribuida, se refiere a la configuración de sistemas de pequeña escala de generación fotovoltaica en el lugar o cerca del sitio de consumo eléctrico, para satisfacer las necesidades específicas de los usuarios y apoyar el funcionamiento económico de la red de distribución eléctrica existente, o para satisfacer simultáneamente ambos requisitos.
El equipo básico de un sistema distribuido de generación de energía fotovoltaica incluye paneles solares, estructuras de soporte, cajas de combinación de corriente continua (CC), armarios de distribución de CC, inversores conectados a la red, armarios de distribución de corriente alterna (CA), etc. Además, también existen dispositivos de monitoreo del sistema eléctrico y dispositivos de monitoreo ambiental. El modo de operación de un sistema distribuido de generación de energía fotovoltaica es el siguiente: bajo condiciones de radiación solar, los paneles solares convierten y generan energía eléctrica a partir de la energía solar, la cual es enviada al armario de distribución de CC a través de la caja de combinación de CC. La electricidad es convertida en corriente alterna mediante el inversor conectado a la red y se suministra a la carga propia del edificio. El exceso o la insuficiencia de energía eléctrica se regula mediante la conexión a la red.
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