Los paneles solares son la parte más visible y reconocible de un sistema de energía solar . Sin embargo, los inversores son igualmente importantes ya que convierten la energía CC de los paneles solares en energía CA utilizada por los dispositivos eléctricos. Los inversores también se sincronizan con la red local, por lo que el edificio puede utilizar la electricidad de los paneles solares y de la red al mismo tiempo.
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Los inversores son ligeramente más pequeños que los paneles solares y esta decisión de diseño tiene una razón económica. Los paneles solares alcanzan su máxima producción durante breves períodos alrededor del mediodía y generan energía parcial durante el resto del día. Si se dimensiona un inversor en función de la potencia máxima de los paneles solares, se desperdiciará parte de su capacidad. Por ejemplo, podrías encontrar un panel solar de 60 kW con un inversor de 50 kW.
- La diferencia entre la potencia del panel solar y la capacidad del inversor se llama relación CC/CA o relación de carga del inversor (ILR).
- Si tienes paneles solares de 133 kW y un inversor de 100 kW, la relación CC/CA será 1,33.
En esta publicación de blog, describiremos los principales tipos de inversores solares y sus características de rendimiento.
Tipos de inversores solares
Los inversores de cadena son el tipo más común y reciben su nombre porque los paneles solares están conectados entre sí en "circuitos de cadena" y luego se conectan al inversor. Generalmente, los inversores de mayor capacidad tienen una mayor cantidad de circuitos de string. Por ejemplo, un inversor de 10 kW puede tener 2 o 3 circuitos, mientras que un inversor de 60 kW puede tener 12.
Los microinversores son pequeños dispositivos conectados directamente a paneles solares, en lugar de conectarlos a un inversor central con circuitos de cadena. Los microinversores pueden conseguir una mayor eficiencia ya que la producción eléctrica de cada panel solar se controla individualmente. Sin embargo, se requiere un inversor por panel, lo que hace que la instalación sea más costosa y laboriosa. Las necesidades de mantenimiento de estos sistemas también son más complejas: si tienes 300 paneles solares, también tienes 300 microinversores.
Los inversores string con optimizadores de potencia combinan ambos conceptos descritos anteriormente. Los paneles solares están conectados a circuitos de cadena y conectados a un inversor central, pero también tienen optimizadores de energía individuales: convertidores CC-CC que regulan el voltaje y la corriente, para maximizar la energía entregada por cada panel.
¿Qué es un inversor híbrido?
Los inversores solares sólo están diseñados para manejar el flujo de energía en una dirección: desde los paneles solares al edificio, mientras envían el exceso de electricidad a la red.
Sin embargo, muchas instalaciones solares ahora están equipadas con sistemas de baterías , y su funcionamiento se vuelve más complejo. La electricidad ahora puede moverse en múltiples direcciones y a continuación se muestran algunos ejemplos:
- De los paneles solares al edificio
- De paneles solares a baterías
- De los paneles solares a la red eléctrica
- De las baterías al edificio
- De las baterías a la red eléctrica
- Simultáneamente de paneles solares y baterías al edificio
Un inversor de cadena tradicional no está diseñado para gestionar todos estos flujos de energía; se necesita un inversor híbrido para utilizar energía solar con almacenamiento de energía. Los paneles solares suelen estar conectados en circuitos de cadena cuando se utiliza un inversor híbrido y algunos modelos son compatibles con optimizadores de energía.
Los inversores híbridos suelen venir con herramientas de monitoreo integradas, que brindan una imagen clara del rendimiento del sistema. Por ejemplo, puede comprobar cuánta electricidad solar consume el edificio, se almacena en el sistema de baterías y se exporta a la red.
Comprensión del MPPT: seguimiento del punto de máxima potencia
Los paneles solares proporcionan la mayor cantidad de energía cuando funcionan con el voltaje y la corriente ideales. Sin embargo, sus condiciones de funcionamiento cambian constantemente, ya que la luz del sol varía a lo largo del día y el clima cambia constantemente. Esto significa que el voltaje y la corriente ideales no son constantes.
Un MPPT es un dispositivo electrónico similar a un optimizador de energía que aumenta la productividad de los paneles solares. Sin embargo, en lugar de optimizar un módulo individual, un circuito MPPT optimiza una serie completa de módulos. Los circuitos MPPT también forman parte del inversor y no se instalan por separado como optimizadores de energía.
Los paneles solares a menudo se dividen en grupos de paneles para aprovechar el área disponible del techo. Sin embargo, esto también significa que los grupos de paneles solares tendrán diferentes orientaciones y condiciones de funcionamiento. Lo ideal es que los paneles solares con condiciones similares estén conectados en la misma cadena y optimizados por el mismo circuito MPPT.
Conclusión
Los inversores son tan importantes como los paneles solares, ya que convierten la energía CC en una forma utilizable y al mismo tiempo optimizan la producción de electricidad. Los inversores híbridos son muy útiles si planeas agregar almacenamiento de energía, ya que pueden controlar paneles solares y baterías simultáneamente sin dispositivos externos. Si quieres instalar paneles solares y estás pensando en baterías en el futuro, la mejor opción es utilizar inversores híbridos desde el principio, así evitarás tener que sustituirlos más adelante.
