Actualmente, el mundo enfrenta una prueba severa en la transición energética. Para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la dependencia de la energía fósil, el desarrollo de energías renovables se ha vuelto crucial.
Ya en 2008, Catar lanzó la "Visión Nacional 2030 "con el objetivo de construir un país con desarrollo sostenible, fuerte competitividad internacional y altos estándares de vida. Se puede decir que es un consenso mundial reducir las emisiones de carbono y alcanzar la meta de neutralidad de carbono.
En la Copa Mundial de la FIFA Catar 2022™, Catar ha creado un precedente en el campo de la generación de energía fotovoltaica nueva! Según el Comité Supremo para la Entrega y el Legado (SC), la reducción de emisiones de carbono de la planta solar Al Kharsaah se utilizará para compensar aproximadamente la mitad de las emisiones generadas por la organización del Mundial de la FIFA en el país. Veamos cómo funciona la energía solar y cómo se logra el objetivo de sostenibilidad.
¿Qué es una planta de energía solar?
La generación de energía solar se divide en generación fototérmica y generación fotovoltaica.
Planta de energía solar térmica
El sistema solar térmico convierte la energía solar en energía térmica concentrando la luz solar mediante espejos curvos (en forma de U). Tras una serie de acciones sinérgicas de intercambiadores de calor, turbinas de gas, generadores, dispositivos de enfriamiento, dispositivos de monitoreo de circuitos y tuberías de recolección de calor, la energía solar recolectada se convierte en energía térmica.
Este proceso da lugar a la formación de un producto intermedio, el vapor, que facilita el funcionamiento del sistema de circulación térmica, convirtiendo la energía térmica en energía eléctrica para suministrar electricidad al público.
Planta de energía solar fotovoltaica
La planta solar fotovoltaica convierte directamente la energía fotovoltaica solar en electricidad sin necesidad de un proceso térmico.
Los sistemas solares fotovoltaicos suelen estar compuestos por conjuntos de paneles solares fotovoltaicos, bancos de baterías, controladores, inversores y equipos de distribución de corriente alterna, entre otros.
La generación fotovoltaica se basa en el principio del efecto fotovoltaico, donde los fotones provocan el salto de electrones y la formación de una diferencia de potencial. Luego, las células solares convierten directamente la energía del sol en electricidad, generando corriente continua.
El sistema fotovoltaico solar se caracteriza por su alta fiabilidad, fácil mantenimiento, larga vida útil y ser ambientalmente no contaminante. Esto se debe a que los sistemas solares fotovoltaicos son extremadamente simples, consistiendo principalmente en componentes electrónicos y sin partes mecánicas.
Por eso, las granjas solares fotovoltaicas son más populares que las plantas solares térmicas. Por ejemplo, la mitad de la electricidad para el Mundial en Catar fue proporcionada por plantas solares fotovoltaicas.
¿Cómo funcionan las plantas de energía solar?
Catar es un país peninsular típico con un clima desértico tropical caracterizado por bajas precipitaciones anuales y temperaturas muy altas. La mayor parte de su territorio es un desierto plano y bajo, lo que lo convierte en un sitio adecuado para construir una planta de energía solar.
La planta solar Al-Kharsaah funciona de la misma manera que una estación solar general y una granja solar fotovoltaica en la comunidad.
Solo que es de gran escala, cubriendo un área de 10 kilómetros cuadrados (equivalente a unos 1,400 campos de fútbol), utilizando un total de 2 millones de módulos solares bifaciales cortados a la mitad montados en seguidores fotovoltaicos de un solo eje adicionales para captar tanto la luz solar directa como la reflejada desde el suelo. Luego, la corriente continua generada se convierte en corriente alterna mediante 3,240 inversores de cadena instalados, que están conectados a la red a plena capacidad.
Preguntas frecuentes sobre plantas de energía solar
¿Cuánto cuesta una granja solar?
Según el Informe de Perspectivas del Mercado Solar de EE.UU., normalmente cuesta entre $0.89 y $1.01 por vatio construir una granja solar. Es decir, costaría entre $890,000 y $1.01 millones construir una granja solar de 1 megavatio (MW).
Pero una granja solar no solo ayuda a reducir la huella de carbono, sino que también ahorra dinero en las facturas de servicios públicos. Además, los reembolsos e incentivos como el crédito fiscal solar federal compensan el costo de construir una granja solar. Sin embargo, esto depende de muchos factores, incluyendo el consumo eléctrico, las tarifas locales de electricidad y el tamaño del sistema solar.
Cómo mantener la planta de energía solar
Un mantenimiento correcto no solo puede asegurar la eficiencia de la planta solar sino también extender su vida útil. Las medidas de mantenimiento de una planta solar fotovoltaica se pueden resumir así:
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Mantenimiento de paneles solares y soportes:
La superficie de los paneles solares debe mantenerse limpia y limpiarse con un paño suave y limpio, seco o húmedo. Revisar regularmente la estabilidad del soporte y reemplazar las piezas dañadas a tiempo.
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Mantenimiento del inversor:
Inspección con la energía apagada para asegurar que los módulos, reactores, interruptores de circuito del lado de salida de CA (lado de la red) y ventiladores de enfriamiento del transformador en el inversor puedan arrancar y detenerse automáticamente según la temperatura. Si el condensador del bus de CC ha superado su vida útil, debe ser reemplazado a tiempo.
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Mantenimiento de cables:
Conectar correctamente los cables con el equipo. El aislamiento de los cables no debe tener perforaciones, grietas ni irregularidades evidentes, y la temperatura del cable no debe ser demasiado alta.
¿Cuántas acres necesito para una planta solar de 5 MW?
Normalmente se requiere un espacio de al menos 30 a 40 acres para una planta solar de 5 MW, pero es recomendable aumentar el tamaño del sistema en un 15-20% para evitar fuentes insuficientes de luz solar y pérdidas de energía por transmisión de corriente que resulten en electricidad insuficiente para cubrir las necesidades energéticas del hogar.
