Optimizadores de potencia de CC

Optimizadores de potencia de CC

En este artículo, le presentaremos los optimizadores de potencia de CC. Los optimizadores de energía permiten la máxima generación de electricidad para paneles solares en tejados complicados.

Si tiene condiciones de sombra parcial o necesita instalar con múltiples orientaciones al sol, los optimizadores de energía pueden ser una opción inteligente y pueden ser más adecuados para sus necesidades que los microinversores. Si bien los microinversores resuelven los mismos problemas de sombreado y orientación del techo que los optimizadores de energía, su instalación es más costosa.

También hay que tener en cuenta varias ventajas y desventajas de los optimizadores de energía. Los cubriremos todos a continuación.

Cómo funcionan los optimizadores de energía

Cuando el sol golpea un panel solar, crea electricidad de CC. Cuando los paneles se unen, toda la energía de CC generalmente se envía a un Inversor de cadena central. El inversor convierte la energía en electricidad de CA que usan sus electrodomésticos.

Esta configuración funciona muy bien para la mayoría de las configuraciones de sistemas solares. Sin embargo, si tiene un techo con problemas de sombra parcial o múltiples orientaciones, su potencia de salida se verá afectada. Esto se debe a que la producción de la serie de paneles está limitada por el rendimiento del panel con el peor rendimiento.

En las desafiantes condiciones de instalación solar descritas anteriormente, la potencia máxima que puede crear con cada panel varía. Esto se debe a que la cantidad de energía que genera cada panel depende de la temperatura, la cantidad de luz solar y las características especiales de la carga de energía. Cuando los paneles están orientados en varias direcciones o algunos están sombreados, estos factores difieren en toda la matriz.

Los optimizadores de energía dan cuenta de este problema mediante el uso de una tecnología llamada seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Los investigadores inteligentes descubrieron que si puede rastrear la potencia máxima de cada panel en tiempo real, luego suavizar y acondicionar la electricidad que genera cada panel antes de enviarla al inversor, su inversor puede procesar mucha más electricidad.

Para hacer este trabajo, los optimizadores de energía se colocan en la parte posterior de cada panel solar individual en su matriz. Convierten paneles individuales en módulos inteligentes rastreando su salida máxima y regulando su voltaje antes de enviar la energía a su inversor central.

El resultado es un rendimiento optimizado para cada panel de su sistema solar, independientemente de la orientación al sol, la sombra o incluso el daño a uno o más de los paneles.

SolarEdge es un fabricante líder de optimizadores de energía; a continuación, cubriremos algunas de las especificaciones de su sistema.

Si tiene un techo desafiante que tiene múltiples orientaciones para ubicar los paneles y tiene problemas de sombreado con los que lidiar, los optimizadores de energía son una opción de instalación solar inteligente.

Hay varios beneficios y algunos inconvenientes para los optimizadores de energía de CC a tener en cuenta. Los cubrimos a continuación para que pueda estar bien informado sobre estas importantes consideraciones y pueda continuar con confianza con el diseño de su sistema solar.

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Un optimizador de energía SolarEdge instalado en la parte posterior de un panel solar. Fuente de imagen: SolarEdge

Ventajas de los optimizadores DC

Los optimizadores de energía tienen varias ventajas sobre otros sistemas de inversores conectados a la red, como los microinversores. Estos son algunos de ellos a tener en cuenta:

Más eficiencia en condiciones de sombra parcial

Como se describe en el resumen anterior, los optimizadores de energía de CC le permiten recolectar mucha más electricidad cuando sus paneles están parcialmente sombreados o frente a múltiples ángulos. De hecho, según SolarEdge, puede esperar hasta un 25 % más de energía con la ayuda de los optimizadores de energía de CC.

Si está buscando instalar energía solar y sabe que su matriz estará parcialmente sombreada durante el día, los optimizadores de energía son una buena idea.

Supervisión de paneles a nivel individual

Los optimizadores de potencia son un tipo de electrónica de potencia a nivel de módulo (MLPE). Pueden recopilar y enviar datos de producción de energía solar, como el voltaje de salida y la eficiencia máxima de cada módulo fotovoltaico a la nube, y le informan datos financieros y de rendimiento energético en una aplicación en tiempo real.

Es una herramienta inteligente, ya que puede recibir notificaciones sobre cuándo y si su sistema no está funcionando tan bien como debería, según las condiciones climáticas actuales. De esa manera, puede alertar a su instalador para que verifique su sistema y asegurarse de que todo funcione correctamente.

Opciones de batería acoplada a CC

Dado que los paneles solares y las baterías funcionan con electricidad de CC, tiene mucho más sentido alimentar la salida de energía de CC de sus paneles solares directamente al almacenamiento de su batería.

De esta manera, su sistema será mucho más eficiente, ya que no necesita convertir la electricidad a CA y luego volver a voltaje de CC para usar en su batería.

SolarEdge fabrica una solución de carga inteligente acoplada a CC llamada StorEdge para enrutar la electricidad desde sus paneles de energía optimizada directamente a su batería. Ese intercambio ocurre antes de que su inversor convierta la energía en electricidad de CA para su uso doméstico.

Esto garantiza que obtenga el máximo valor de la electricidad que producen sus paneles solares en su sistema de respaldo de batería.

Tamaño de inversor más pequeño

Dado que el seguimiento y la limpieza del voltaje se realizan a nivel de módulo individual, el inversor vinculado a los módulos solares de energía optimizada no necesita ser tan voluminoso. Esto puede liberar algo de espacio alrededor de su garaje o pared exterior de su casa y ser más agradable estéticamente para usted.

Si no desea que ningún inversor ocupe espacio en la pared, es posible que desee explorar la instalación de microinversores en lugar de optimizadores de energía.

Sobredimensionamiento del sistema

El sistema SolarEdge StorEdge le permite conectar una matriz solar mucho más grande a su inversor. La razón por la que querría hacer esto es para aprovechar un mayor rendimiento de potencia en condiciones de poca luz, como el atardecer y el amanecer.

Cuando el sol está bajo en el horizonte, sus paneles solares adicionales aún pueden recolectar electricidad cerca del pico. Eso significa que potencialmente está sacrificando algo de electricidad solar durante la mitad del día porque su inversor no puede convertir de manera eficiente toda la energía solar disponible en ese momento.

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Sin embargo, si su servicio público está en una estructura de facturación por tiempo de uso, la electricidad de la tarde es más valiosa. Si puede generar más energía en este momento del día, puede obtener más recompensas financieras.

Su sistema fotovoltaico debe diseñarse cuidadosamente para aprovechar al máximo este escenario. Los inversores están destinados a convertir la energía de CA a un nivel que no se puede exceder. Entonces, si está generando una gran cantidad de energía de CC con sus paneles, su inversor limitará la producción de sus paneles a la cantidad de CA que realmente puede convertir.

Demasiada electricidad enrutada a su inversor también puede acortar su vida útil. Asegúrese de trabajar con un instalador solar de confianza que pueda asegurarse de que está aprovechando al máximo su equipo solar, sin ponerlo en riesgo.

Desventajas de los optimizadores DC

Aquí hay varios inconvenientes de los optimizadores de potencia que se deben tener en cuenta al seleccionar la configuración del sistema inversor.

Selección limitada de inversores

Los optimizadores de energía son relativamente nuevos en el mercado. Dado que SolarEdge es el único fabricante real en este momento, no puede usar otras marcas de inversores para emparejar con sus optimizadores de energía.

Esto significa que los optimizadores de energía y los inversores SolarEdge están destinados a funcionar en conjunto.

Si no tiene ningún problema de sombreado que tener en cuenta, es mejor que seleccione un inversor de cadena mucho más asequible como el SMA Sunny Boy y evite el uso de optimizadores de energía por completo.

Costo

Dado que el equipo de optimización de energía está instalado en cada panel solar, sus costos de instalación serán ligeramente más altos que los de un sistema de panel solar de inversor de cadena tradicional.

El aumento de precio promedio estimado en un sistema de 6kW sobre el equipo tradicional será de $300. En comparación con los microinversores más caros, este aumento de costos es bastante mínimo, pero vale la pena mencionarlo aquí.

Diferentes duraciones de garantía para el equipo necesario

Los optimizadores de energía son una tecnología relativamente nueva y SolarEdge confía en que durarán al menos tanto como sus paneles solares. Las garantías estándar son de 25 años, las mismas que la mayoría de los fabricantes de paneles solares. Sin embargo, el inversor que sus optimizadores de energía están vinculados a tener garantías que duran solo entre 8 y 12 años.

Esto puede ser frustrante, ya que es posible que deba planear reemplazar su inversor antes que sus paneles. SolarEdge ofrece una garantía extendida de 20 años en sus inversores, que recomendamos investigar para mayor tranquilidad.

Optimizadores de CC frente a microinversores

Optimizadores de potencia CCMicroinversores
CostoModeradoElevado
Facilidad de expansión del sistemaDesafianteMuy fácil
Riesgo de rayosBajoModerado
Supervisión a nivel de panel
Rendimiento con múltiples ángulos de techoExcelenteExcelente
Rendimiento a la sombraExcelenteExcelente

Los optimizadores de energía resuelven los mismos desafíos básicos que los microinversores.

Al instalar paneles solares en áreas parcialmente sombreadas, o cuando hay que lidiar con diferentes ángulos de inclinación del techo, ambas soluciones le permiten obtener los máximos beneficios de las contribuciones de cada panel solar individual.

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Ambos también le permiten monitorear el rendimiento de los paneles solares individuales.

A diferencia de configuraciones de inversores de cadena, con un optimizador de energía o un microinversor, su salida de energía no dependerá del rendimiento del panel de producción más débil.

Por lo tanto, si un batallón de pájaros decide hacer sus necesidades en uno de sus paneles, cualquier panel que no haya sido bombardeado con caca aún podrá pasar el 100% de su producción de electricidad a sus electrodomésticos o banco de almacenamiento de energía.

Los microinversores le permiten expandir más fácilmente el tamaño de su conjunto de paneles solares en el futuro. Esto se debe a que no dependen del tamaño de un inversor central para convertir la energía eléctrica de CC a CA.

En cambio, esa transformación ocurre detrás de cada panel. Por lo tanto, puede colocar fácilmente tantos paneles más en su conjunto como desee en una fecha posterior y disfrutar de una producción eléctrica mejorada. También puede liberar algo de espacio en la pared, ya que no es necesario un inversor central cuando utiliza microinversores.

Sin embargo, los microinversores son más caros de instalar que los optimizadores de energía. También son más voluminosos, con circuitos más complejos que los optimizadores de potencia. La cantidad adicional de tecnología en su techo puede significar un mayor potencial para que su estructura sea golpeada por rayos.

Pensamientos finales

Los inversores optimizadores de CC son una excelente opción para los sistemas solares con consideraciones de instalación desafiantes, como sombra o múltiples ángulos de techo. Le permiten recolectar significativamente más electricidad en estas condiciones a un precio competitivo con las configuraciones tradicionales de inversores de cadena.

Los optimizadores de CC tienen una ventaja sobre los microinversores, ya que cuestan menos, realizan una función similar y enrutan la energía a un inversor central en lugar de depender de varias unidades que pueden fallar o ser difíciles de monitorear y reparar.

Para obtener más ideas sobre cómo decidir qué tipo de sistema de inversor solar es el adecuado para usted, visite nuestra guía para elegir el mejor inversor solar para su hogar.

Como siempre, si está confundido o busca más aclaraciones, le recomendamos que se conecte con nuestra red de instaladores solares para ofrecerle orientación y brindarle estimaciones de ahorro personalizadas.

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Conclusiones clave

  • Los optimizadores de CC rastrean la salida máxima de cada módulo solar y regulan el voltaje antes de que la energía llegue a un inversor central.
  • Eso los hace muy eficientes en condiciones de sombra parcial o si tiene múltiples orientaciones de techo para colocar paneles solares.
  • Los optimizadores de energía permiten conocer el rendimiento de cada panel individual.
  • Son muy adecuados para combinarse con sistemas de almacenamiento de energía domésticos, porque la CC que proviene de sus paneles se puede enrutar de manera eficiente a una batería de CC sin ninguna conversión a CA y nuevamente a CC.
  • El inversor conectado a los optimizadores de potencia ocupa menos espacio en la pared que un inversor tradicional.
  • Puede sobredimensionar un sistema solar con optimizadores de energía para recolectar electricidad más costosa durante las horas de la tarde.
Pablo Ruiz