Inversor de Energia Solar

Si tiene la idea de producir su propia electricidad para usar en su casa , si o siva a necesitar los servicios de un dispositivo llamado Inversor de Energia Solar 

¿Qué es un inversor de energia solar ?

Un inversor de energia solar es uno de los elementos más importantes del sistema de energía eléctrica solar. Convierte la salida de corriente continua variable (CC) de un panel solar fotovoltaico (FV) en corriente alterna de 240 V (CA). Esta electricidad de CA puede ser alimentada a su hogar para operar sus electrodomésticos.

La electricidad que no se utiliza en su hogar se alimenta a la red (líneas de alimentación eléctrica) o al almacenamiento de la batería doméstica. Los nuevos inversores híbridos incluyen un sistema integrado de gestión de la batería.

Los sistemas de energía solar de larga duración requieren un inversor de alta calidad con un sistema robusto de enfriamiento por convección. Los inversores de baja calidad desafortunadamente han fallado en el clima australiano.

Los inversores de energia solar desempeñan un papel crucial en cualquier sistema de energía solar y, a menudo, se consideran los cerebros de un proyecto, ya sea un sistema residencial de 2 kW o una planta de energía de 5 MW. La función básica de un inversor es “invertir” la salida de corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). 

La CA es la norma utilizada por todos los dispositivos comerciales, por lo que muchos inversores consideran la “puerta de enlace” entre el sistema fotovoltaico (PV) y el receptor de energía.

Las tecnologías de los inversores han avanzado significativamente, de manera que además de convertir de CC a CA, proporcionan una serie de otras capacidades y servicios para garantizar que el inversor pueda funcionar a un nivel de rendimiento óptimo, como la supervisión de datos, los controles de utilidad avanzados, las aplicaciones y el sistema. Ingeniería de diseño. 

Los fabricantes de inversores también ofrecen servicios posteriores a la instalación que son parte integral del mantenimiento de la producción de energía y un alto nivel de rendimiento para el proyecto, incluido el mantenimiento preventivo, los servicios de O&M y un tiempo medio de reparación rápido (MTTR).

A medida que cae el precio de los módulos, los inversores y componentes adicionales del sistema se han convertido en un foco de reducción de precios para los EPC que buscan una nueva ventaja competitiva. Como resultado, los fabricantes de inversores están continuamente tratando de reducir la curva de costos de los productos.

Algunas compañías han podido hacerlo con éxito con modificaciones a las estrategias de fabricación y la construcción de instalaciones de fabricación adicionales dentro de los mercados solares emergentes. Además, las empresas han adoptado el concepto central de “diseño para la fabricación”, lo que significa que diseñan un producto teniendo en cuenta la facilidad de fabricación, para diseñar productos de inversores que sean más rápidos y más baratos de producir, sin sacrificar el rendimiento. 

Los fabricantes de inversores también han podido lograr un éxito de menor costo a través de asociaciones bien mantenidas con los proveedores.

El desafío continuo de proporcionar un valor cada vez mayor a menor costo es algo que la industria debe trabajar para superar.

Integración a la red e inversores

La alta penetración de energía fotovoltaica y el impacto que tendrá en nuestra red eléctrica envejecida es otro desafío que enfrenta toda la industria solar. El desafío en sí no es específico de los inversores, pero la solución puede ser completamente impulsada por inversores.

 Debido a que los inversores sirven como una puerta de entrada al sistema, los controles de utilidad avanzados, como el paso a través de baja tensión, pueden ayudar a mitigar los problemas que se derivan de una mayor penetración de energía fotovoltaica en la red, como la previsibilidad de la salida y la generación distribuida. 

Estas funciones ayudan a facilitar la transición a medida que se construye más energía solar, sin la necesidad de actualizaciones de infraestructura importantes y costosas. Las empresas de servicios públicos están dispuestas a respaldar el desarrollo y uso de inversores con las funcionalidades más probadas en lo que respecta a la interconexión a la red.

Flexibilidad de diseño

Dado el crecimiento en proyectos de generación distribuida junto con el desarrollo continuo de proyectos a escala de servicios públicos, los desarrolladores de proyectos solares están buscando fabricantes de inversores que puedan proporcionar un conjunto sólido de productos comerciales y topologías tecnológicas. 

Un fabricante de inversores flexibles puede ofrecer un diseño de inversores centralizado y descentralizado, refiriéndose a una arquitectura que utiliza varios inversores a lo largo de un proyecto para lograr el menor costo nivelado de energía (LCOE) posible. 

Aunque todavía hay una creciente demanda de una arquitectura de sistema común que use un inversor centralizado, el diseño en inversores trifásicos de cadena para un diseño de sistema fotovoltaico descentralizado está ganando popularidad. Esto es particularmente cierto en aplicaciones comerciales donde el espacio es un bien escaso o en una forma extraña.

Los inversores han evolucionado desde mucho más que simplemente invertir las corrientes eléctricas de un sistema de energía solar. Los inversores deben continuar innovando y reduciendo los costos, al tiempo que mantienen atributos clave para un sistema de energía solar (confiabilidad, eficiencia y características como el monitoreo de datos), para impulsar la penetración de la energía fotovoltaica.

¿Cuáles son los diferentes tipos de inversores solares?

Los inversores son una parte importante de cualquier instalación solar; Son los cerebros del sistema. Si bien el trabajo principal del inversor es convertir la energía de CC producida por la matriz solar en energía de CA utilizable, su función solo se está expandiendo. 

Los inversores habilitan el monitoreo para que los instaladores y propietarios puedan ver cómo se está desempeñando un sistema. Los inversores también pueden proporcionar información de diagnóstico para ayudar a los equipos de O&M a identificar y solucionar problemas del sistema.

 Estos componentes importantes están asumiendo cada vez más funciones de toma de decisiones y control para ayudar a mejorar la estabilidad y eficiencia de la red. Con el crecimiento del almacenamiento solar +, los inversores también están asumiendo la responsabilidad del manejo de la batería. Aquí hay un vistazo a algunos tipos diferentes de inversores solares.

Inversores de cadenas

Los paneles solares se instalan en filas, cada una en una “cadena”. Por ejemplo, si tiene 25 paneles, puede tener 5 filas de 5 paneles.

 Varias cadenas están conectadas a una cadena inversor. Cada cadena lleva la energía de CC que producen los paneles solares al inversor de cadena, donde se convierte en energía de CA utilizable como electricidad. 

Dependiendo del tamaño de la instalación, puede tener varios inversores de cadena, cada uno de los cuales recibe alimentación de CC de algunas cadenas.

Los inversores String han existido durante mucho tiempo y son buenos para instalaciones sin problemas de sombreado y en los que los paneles se colocan en un solo plano, por lo que no se enfrentan a diferentes direcciones. Si una instalación utiliza inversores de cadena e incluso un panel está sombreado durante una parte del día, lo que reduce su rendimiento, la salida de cada panel de la cadena se reduce al nivel de los paneles con problemas. 

Aunque los inversores de cadena no pueden lidiar con los problemas de sombreado, la tecnología es confiable y está probada y es menos costosa que los sistemas con microinversores. Los inversores de cadena se utilizan comúnmente en aplicaciones residenciales y comerciales. 

Además, a medida que la tecnología mejora, los inversores de cadena tienen una mayor densidad de potencia en tamaños más pequeños,los inversores de cadena se están convirtiendo en una alternativa popular en comparación con los inversores centrales en pequeñas instalaciones de servicios públicos menores de 1 MW.

Los inversores de cadena también se pueden combinar con optimizadores de potencia, una opción que está ganando popularidad. Los optimizadores de energía son dispositivos electrónicos de nivel de módulo, lo que significa que están instalados a nivel de módulo, por lo que cada panel solar tiene uno. 

Algunos fabricantes de paneles integran sus productos con optimizadores de energía y los venden como una solución conocida como Smart Module. Esto puede facilitar la instalación. Los optimizadores de energía son capaces de mitigar los efectos de sombreado que los inversores de cadena por sí solos no pueden. Condicionan la electricidad de CC antes de enviarla al inversor, lo que da como resultado una mayor eficiencia general que el uso de un inversor de cadena solo. 

Los optimizadores de energía ofrecen beneficios similares a los de los microinversores, pero tienden a ser menos costosos y, por lo tanto, pueden ser una buena opción entre el uso estrictamente de inversores de cadena o microinversores.

Los inversores  centrales 

centrales son similares a los inversores de cadenas, pero son mucho más grandes y pueden admitir más cadenas de paneles. 

En lugar de cadenas que se ejecutan directamente en el inversor, como sucede con los modelos de cadenas, las cadenas se conectan juntas en una caja de combinador común que ejecuta la alimentación de CC al inversor central, donde se convierte en alimentación de CA. 

Los inversores centrales requieren menos conexiones de componentes, pero requieren un pad y una caja combinadora. Son los más adecuados para grandes instalaciones con una producción consistente en toda la matriz.

Microinversores

Los microinversores también se están convirtiendo en una opción popular para instalaciones residenciales y comerciales. Al igual que los optimizadores de energía, los microinversores son componentes electrónicos de nivel de módulo, por lo que se instala uno en cada panel. Sin embargo, a diferencia de los optimizadores de energía que no realizan conversiones, los microinversores convierten la energía de CC a CA directamente en el panel, por lo que no requieren un inversor de cadena.

 Además, debido a la conversión a nivel de panel, si uno o más paneles están sombreados o se están desempeñando en un nivel más bajo que los otros, el rendimiento de los paneles restantes no se verá comprometido. Los microinversores también controlan el rendimiento de cada panel individual, mientras que los inversores de cadena muestran el rendimiento de cada cadena. 

Esto hace que los microinversores sean buenos para instalaciones con problemas de sombreado o con paneles en varios planos que se enfrentan en varias direcciones. Los sistemas con microinversores pueden ser más eficientes,

Los microinversores también se pueden vender a través de fabricantes de paneles que ya están integrados en el panel, de manera similar a los módulos inteligentes, pero conocidos como módulos de CA. Esto hace que la instalación sea más fácil y más barata.

Batería basada en inversor / cargadores

Con el crecimiento del almacenamiento solar +, los inversores / cargadores basados ​​en baterías son cada vez más importantes. 

Los inversores / cargadores basados ​​en baterías son de naturaleza bidireccional, incluidos un cargador de baterías y un inversor. Requieren una batería para funcionar. 

Los inversores / cargadores basados ​​en baterías pueden ser interactivos a la red, independientes o no conectados a la red, según su clasificación y diseño de UL.

 El principal beneficio de los inversores / cargadores es que proporcionan un funcionamiento continuo de cargas críticas independientemente de la presencia o condición de la red. UL1741 requiere que la fuente de generación vinculada a la red deje de generar energía en caso de una interrupción de la red.

 Esta desconexión se conoce como anti-isla, en lugar de “isla”, que se define como la generación de energía para alimentar una ubicación en el caso de un corte de la red. Por lo tanto, Los inversores con conexión a la red UL1741 no generarán energía en el caso de una interrupción de la red, por lo que un usuario experimentará una interrupción independientemente de la disponibilidad de la cosecha solar. 

Los inversores / cargadores basados ​​en baterías alimentarán las cargas críticas en caso de una falla de la red, pero lo harán de una manera que no cree la condición de isla. Además, los inversores / cargadores UL1741 pueden clasificarse como interactivos o independientes. El primero exporta el exceso de energía a la red, mientras que el segundo no lo hace por clasificación y por definición. 

En todos los casos, el inversor / cargador basado en batería gestiona la energía entre la matriz y la red mientras mantiene las baterías cargadas. Controlan el estado de la batería y regulan cómo se cargan las baterías. Los inversores / cargadores basados ​​en baterías alimentarán las cargas críticas en caso de una falla de la red, pero lo harán de una manera que no cree la condición de isla. 

Además, los inversores / cargadores UL1741 pueden clasificarse como interactivos o independientes. El primero exporta el exceso de energía a la red, mientras que el segundo no lo hace por clasificación y por definición. En todos los casos, el inversor / cargador basado en batería gestiona la energía entre la matriz y la red mientras mantiene las baterías cargadas. 

Controlan el estado de la batería y regulan cómo se cargan las baterías. Los inversores / cargadores basados ​​en baterías alimentarán las cargas críticas en caso de una falla de la red, pero lo harán de una manera que no cree la condición de isla. Además, los inversores / cargadores UL1741 pueden clasificarse como interactivos o independientes. 

El primero exporta el exceso de energía a la red, mientras que el segundo no lo hace por clasificación y por definición. En todos los casos, el inversor / cargador basado en batería gestiona la energía entre la matriz y la red mientras mantiene las baterías cargadas. 

Controlan el estado de la batería y regulan cómo se cargan las baterías. mientras que estos últimos no lo hacen – por calificación y por definición. En todos los casos, el inversor / cargador basado en batería gestiona la energía entre la matriz y la red mientras mantiene las baterías cargadas. 

Controlan el estado de la batería y regulan cómo se cargan las baterías. mientras que estos últimos no lo hacen – por calificación y por definición. En todos los casos, el inversor / cargador basado en batería gestiona la energía entre la matriz y la red mientras mantiene las baterías cargadas. Controlan el estado de la batería y regulan cómo se cargan las baterías.