Inversor fotovoltaico

Summary

Un inversor fotovoltaico es un convertidor que transforma la energía de corriente continua procedente del generador fotovoltaico en corriente alterna. Estos se subdividen en: inversores aislados e inversores conectados a la red. A día de hoy, 2010, en España, prácticamente todos los inversores que se instalan son inversores conectados a la red. Por ello, en este artículo se hablará de tales inversores.

Vista interior de un inversor fotovoltaico. Nótese los capacitores (cilindros azules), empleados para almacenar energía de forma breve y mejorar la forma de onda senoidal a la salida.

Clasificación de los inversores

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Los inversores se pueden clasificar de diferentes formas. De acuerdo con el número de fases se pueden distinguir entre inversores monofásicos y trifásicos. Con respecto a la configuración del sistema, se suelen distinguir entre: inversores centrales, inversores en cadena (string) e inversores modulares (AC módulos). Asimismo, con respecto al número de etapas, se pueden distribuir entre los inversores de una etapa, de dos etapas y multietapas.

Normativa

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En Europa, los inversores deben cumplir con dos Directivas: la Directiva de baja tensión[1]​ y Directiva de compatibilidad electromagnética.[2]

Estabilidad de red

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En las etapas iniciales del desarrollo de los inversores fotovoltaicos, los requisitos de los operadores de las redes eléctricas a la que se conectaban solicitaban únicamente el aporte de energía activa y la desconexión del inversor de la red si ésta excedía de unos ciertos límites de voltaje y frecuencia. Con el progresivo desarrollo de estos equipos y la cada vez mayor importancia de las redes eléctricas inteligentes, los inversores son ya capaces de proveer energía reactiva e incluso aportar estabilidad a la red eléctrica.[3][4]

Fabricantes

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En España, en 2025 existen los siguientes fabricantes de inversores conectados a la red: Ingeteam, Jema, Greenpower, Gamesa, Power Electronics, Salicru, y Zigor Corporación.

Parámetros de entrada

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Los inversores tienen los siguientes parámetros de entrada (en CC):

Tensión máxima de entrada (Vccmáx): Máxima tensión de entrada permitida en el inversor.

Tensión mínima de entrada (Vccmín): Tensión mínima a la cual el inversor es capaz de verter energía a la red.

Tensión de entrada de arranque (Vcc, arr): Tensión de entrada a la cual el inversor empieza a verter energía a la red.

Tensión nominal de entrada (Vcc,n): tensión de entrada especificada por el fabricante, a la cual se refiere la información de la ficha técnica.

Tensión máxima del MPP (Vpmpmáx): tensión máxima a la cual el inversor puede transferir su potencia nominal.

Tensión mínima del MPP (Vpmpmín): tensión mínima a la cual el inversor puede transferir su potencia nominal.

Corriente máxima de entrada: máxima corriente a la cual puede funcionar el inversor. Si el inversor tiene múltiples MPPT (seguimientos del punto de máxima potencia), Iccmáx se relaciona con cada una de las entradas individuales.

Seguimiento del punto de máxima potencia

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Los inversores solares utilizan el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para obtener la máxima potencia posible del panel fotovoltaico.[5][6]​ Las células solares tienen una relación compleja entre la irradiación solar, la temperatura y la resistencia total, lo que da como resultado una eficiencia de salida no lineal conocida como curva I-V.[7]​ El objetivo del sistema MPPT es medir la potencia de salida de los elementos y determinar la resistencia (carga) para maximizar la potencia en unas condiciones ambientales determinadas.

Solar microinverters

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Un microinversor solar es un inversor diseñado para operar un único módulo fotovoltaico. El microinversor convierte la corriente continua producida por cada panel en corriente alterna.[8]​ Su diseño permite conectar en paralelo varias unidades independientes de forma modular.

Las ventajas de los microinversores incluyen la optimización de la potencia de un solo panel, el funcionamiento independiente de cada panel, la instalación plug-and-play, la mejora de la instalación y la seguridad contra incendios, la minimización de los costes en el diseño del sistema y la minimización del inventario.[9][10]

Un estudio realizado en 2011 en la Universidad Estatal de los Apalaches constató que una instalación con un inversor individual integrado producía alrededor de un 20 por ciento más de energía en condiciones sin sombra y un 27 por ciento más de energía en condiciones de sombra en comparación con una instalación con una conexión en serie y un único inversor. En ambas instalaciones se utilizaron los mismos paneles solares.

Las principales desventajas de un microinversor incluyen un mayor coste inicial por vatio pico en comparación con la potencia equivalente de un inversor central, ya que cada inversor debe montarse cerca del panel (normalmente en el tejado).[11]​ Esto también dificulta su mantenimiento y aumenta los costes de retirada y sustitución. Algunos fabricantes han resuelto estos problemas utilizando paneles con microinversores incorporados.[12]

Véase también

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Referencias

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  1. Directiva 2006/95/CE Publicación y el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (España)
  2. Directiva 89/336/CEE del Consejo, de 3 de mayo de 1989, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros en materia de compatibilidad electromagnética [1]
  3. «How inverters can help solar grow and keep grids stable» (en inglés). Solar Power World. 5 de junio de 2015. Consultado el 30 de noviembre de 2015. 
  4. «Three Ways that Renewable Integration is Changing the Grid» (en inglés). Grid Talk. 16 de septiembre de 2013. Consultado el 30 de noviembre de 2015. 
  5. «Solar System Efficiency: Maximum Power Point Tracking is Key». www.electronicdesign.com. Consultado el 12 de enero de 2025. 
  6. «What Is MPPT? The Key to Optimizing Solar Output». www.greenlancer.com. Consultado el 12 de enero de 2025. 
  7. «Solar Cell I-V Characteristic Curves». www.alternative-energy-tutorials.com. Consultado el 12 de enero de 2025. 
  8. «What does Microinverter mean?». amazingalgorithms.com. Consultado el 12 de enero de 2025. 
  9. «Microinvertors – an innovative solution for solar power plants». toplakuca.me. Consultado el 12 de enero de 2025. 
  10. «Solar Panel Inverters UK». heatable.co.uk. Consultado el 12 de enero de 2025. 
  11. «Microinverters vs. Central Inverters». www.solarfeeds.com. Consultado el 12 de enero de 2025. 
  12. «Market and Technology Competition Increases as Solar Inverter Demand Peaks». www.greentechmedia.com. Consultado el 12 de enero de 2025. 
  •   Datos: Q129316
  •   Multimedia: Solar inverter panels / Q129316