Quais são os sistemas específicos de geração de energia fotovoltaica?

Os sistemas de geração de energia fotovoltaica podem ser divididos em sistemas de geração fotovoltaica autônomos, sistemas de geração fotovoltaica conectados à rede e sistemas de geração fotovoltaica distribuídos.

1) Geração fotovoltaica autônoma, também conhecida como geração fotovoltaica off-grid, é composta principalmente por painéis solares, controladores e baterias. Se for necessário alimentar cargas CA, também será necessária uma inversora CA. As usinas fotovoltaicas autônomas incluem vários sistemas de geração fotovoltaica que podem operar de forma independente com baterias, como sistemas de alimentação para vilas remotas, sistemas de energia solar para residências, fontes de alimentação para sinais de comunicação, sistemas de proteção catódica e iluminação pública solar.
2) A geração fotovoltaica conectada à rede refere-se à corrente contínua gerada pelos painéis solares sendo convertida em corrente alternada que atende aos requisitos da rede elétrica pública por meio de inversores conectados à rede e, em seguida, conectada diretamente à rede pública de energia.

Os sistemas de geração fotovoltaica conectados à rede podem ser divididos em sistemas com baterias e sistemas sem baterias. Sistemas conectados à rede com baterias oferecem despachabilidade e podem ser conectados ou desconectados da rede conforme necessário. Eles também servem como fonte de energia de backup e podem fornecer energia de emergência quando a rede está fora. Esses sistemas costumam ser instalados em edifícios residenciais. Sistemas conectados à rede sem baterias não possuem despachabilidade nem função de energia de backup. Geralmente são instalados em sistemas maiores.

A geração fotovoltaica conectada à rede inclui grandes usinas fotovoltaicas centralizadas conectadas à rede, que normalmente são usinas de nível nacional. A principal característica é transmitir diretamente a eletricidade gerada para a rede elétrica, permitindo a distribuição centralizada aos usuários. No entanto, essas usinas exigem grandes investimentos, possuem longos períodos de construção e ocupam grandes áreas de terra, por isso seu desenvolvimento tem sido limitado. Por outro lado, a geração fotovoltaica distribuída em pequena escala, especialmente sistemas fotovoltaicos integrados a edifícios, tornou-se a corrente principal da geração fotovoltaica conectada à rede, devido a vantagens como investimentos menores, construção mais rápida, menor ocupação de área e forte apoio político.

A geração distribuída de energia fotovoltaica, também conhecida como geração descentralizada ou fornecimento de energia distribuída, refere-se à configuração de sistemas de pequena escala de geração de energia fotovoltaica no local ou próximo ao ponto de consumo de eletricidade, para atender às necessidades específicas dos usuários e apoiar a operação econômica da rede de distribuição de energia existente, ou para atender simultaneamente a ambas as exigências.

O equipamento básico de um sistema distribuído de geração de energia fotovoltaica inclui painéis solares, estruturas de suporte, caixas de junção de corrente contínua, quadros de distribuição de corrente contínua, inversores conectados à rede, quadros de distribuição de corrente alternada, entre outros. Além disso, existem também dispositivos de monitoramento do sistema elétrico e dispositivos de monitoramento ambiental. O modo de operação de um sistema distribuído de geração de energia fotovoltaica é o seguinte: sob condições de radiação solar, os painéis solares convertem e geram energia elétrica a partir da energia solar, que é enviada ao quadro de distribuição de corrente contínua por meio da caixa de junção de corrente contínua. A eletricidade é convertida em corrente alternada pelo inversor conectado à rede e fornecida à carga própria do edifício. O excesso ou a insuficiência de energia elétrica é regulado por meio da conexão com a rede.