Escrit per en Jaume Domingo, maig
2017
Estem en una nova etapa del
desenvolupament de l’energia solar fotovoltaica.
Causes?
L’any 1977, 1W de FV costava 77$.
Actualment costa menys de 0,5€. El cost actual de la captació d’energia és de
l’ordre d’1/150 del preu de fa 40 anys!
L’electrònica d’adequació i
control també s’ha posat molt més a l’abast de l’usuari gràcies a la producció
massiva d’aquests elements.
El problema actual encara el
trobem en l’emmagatzematge: cost elevat, materials contaminants, poca durada
dels sistemes…
Instal·lacions autònomes. Fa 40
anys…
Les instal·lacions fotovoltaiques
autònomes de fa 40 anys es caracteritzaven per un array col·lector de molt poca
potència. La potència fotovoltaica es dimensionava per tal de cobrir les
necessitats dels mesos que trobem entre març i octubre. Durant l’hivern es feia
sovint ús d’un generador de benzina, gasoil o gas.
Per contra, les bateries es
dimensionaven per a contenir l’energia total a consumir en 3 o 4 dies.
El resultat era que les bateries
duraven molt poc temps. En el pitjor escenari, el primer hivern es morien
d’inanició. Sempre hi havia casos en els quals les bateries estacionàries ben
cuidades, arribaven a “viure” 15 anys…
Tota aquesta problemàtica era
deguda al cost elevat dels panells fotovoltaics!
Avui…
Malgrat que ens trobem en un
altre escenari els criteris de disseny i dimensionament no han canviat massa i
seria hora de fer plantejaments de cap i de nou.
Quan l’any 1994 vam començar a
muntar sistemes de bombament fotovoltaic directe (panells treballant a 320-380V
+ convertidor de freqüència estàndard + bomba (submergible o de superfície)
trifàsica (3x230V) ens vam adonar de les possibilitats que obrien aquests
sistemes.
Després de prop de 25 anys
treballant-hi hem dissenyat un model adaptable a potències entre 0,5kW i 50kW
(de moment) que ens permet bombar aigua, escalfar termos elèctrics, disposar
d’una bancada de bateries per a usos nocturns, aire comprimit, ordinadors, i
cobrir la majoria de necessitats d’energia per al món agropecuari, industrial o
per a la llar.
Nous criteris…
Utilitzem uns quants criteris que
diferencien el nostre sistema dels “clàssics”:
- Utilitzem uns quants criteris que diferencien el nostre sistema dels “clàssics”:
- Dimensionament del captador fotovoltaic per a cobrir les necessitats bàsiques en un dia d’hivern amb una radiació mitjana d’uns 300W/m2 (això equivaldria a 1 hora peak). El camp fotovoltaic normalment treballa a tensions de l’ordre de 300 DCV, està relligat per un bus de corrent continu al qual s’hi poden afegir turbines, aerogeneradors i/o grups generadors de gas o de combustible líquid.
- Dimensionament de les bateries per a una nit. No hi ha problema en sobre dimensionar-les, sempre i quan es mantingui una càrrega residual d’entre el 60 i el 70%.
- Diversificació de l’emmagatzematge. Normalment necessitem diversos tipus d’energia: calor, fred, energia potencial (aigua a nivell superior, aire comprimit), Ens instal·lacions per a refrigeració es pot emmagatzemar el fred sobre dipòsits d’inèrcia externs o interns a la/les pròpia/-es cambra/-es frigorífica/-ques Per organitzar aquesta diversificació es dóna un cert ordre de prioritats a un petit ordinador Arduino, Per exemple, aprofitant les primeres hores del dia amb radiació baixa es porten les bateries a un nivell raonable, a continuació es bomba l’aigua que fa falta, després, es passa al fred i a continuació es fa ACS, finalment, es pot produir aigua destil·lada amb els sobrants… és clar que aquest ordre es pot canviar amb facilitat. Les bateries es reserven per a usos elèctrics.
- Usos instantanis: Mirem que els consums importants es facin en les hores de sol: serres elèctriques, desbrossadores, cuines d’inducció, olles programables, rentadores… Nosaltres ens hem acostumat a una certa flexibilitat al respecte. Per exemple, tenim cuina de gas o de llenya per quan no hi ha sol, fem servir les serres només els dies de sol (amb dies enteranyinats també ens funcionen bé), si un dia no fa sol deixem la roba per rentar-la l’endemà…
- Utilitzem elements de la indústria molt foguejats i amb un “curriculum” molt comprovat: Per a escalfar aigua, bombar aigua, etc, solem utilitzar convertidors de freqüència alimentats directament des de les plaques, per carregar bateries, fem servir soldadors inverter i alimentadors de LED, per al usos més delicats, onduladors d’ona sinusoïdal, amb transformador de baixa freqüència, més robustos que els d’alta freqüència.
- L’usuari passa de ser un consumidor passiu a ser un gestor involucrat en la producció i el consum de l’energia.
Perquè aquest nou paradigma no s’estén i aplica mes
ràpidament ?
Hi ha tres
paràmetres que justifiquen conservar els vells sistemes i no evolucionar:
- La inèrcia, la por d'allò nou, la mandra d'aturar-se a aprendre coses noves que ens comportaran un esforç mental i un temps d'adaptació.
- El no plantejar-se com podem millorar el que estem fent.
- El fet econòmic: si per a l'instal·lador és més rendible el sistema antic, millor no canviar...
Jaume Domingo ha
estat professor d’EGB i de l’Escola Agrària de Manresa, i és especialista en
sistemes d’aprofitament de l’energia solar, sobretot a l’entorn rural. A més,
ha col·laborat amb diverses ONG dissenyant projectes vinculats a les anergies
renovables i sistemes de reg, arreu del món: Mèxic, Bolívia, Moçambic,
Guatemala, Índia, Benin, Senegal, Guinea Bissau, ... En l’àmbit de proximitat en
Jaume i amics ajuden amb els seus sistemes al món rural.
L’aigua i
l’electricitat són recursos molt necessaris per poder disposar d’un mínim de
qualitat de vida a les petites poblacions de l’África; en aquest cas, a
Gambasse i Varela (Guinea Bissau), molt a prop de la frontera amb el Senegal.
Aquestes poblacions molt aviat, mitjançant l’ONG Miradas del Mundo i Silo Gambasse, podran provar aquest sistema
dissenyat per Jaume Domingo i el seu company, Àngel Valls.
