(Los microinversores son sólo una forma de lo que se conoce como "PLO": optimización a nivel de panel.
Inicialmente, los paneles solares producían electricidad en forma de corriente continua (CC), el mismo tipo de electricidad que se encuentra en las baterías.
Para que esta electricidad fuera utilizable para alimentar electrodomésticos o conectarse a la red, era necesario convertirla a corriente alterna (CA) utilizando una gran caja de componentes electrónicos conocida como inversor.
En los sistemas conectados a la red, los paneles solares se conectaban en serie (conocidos como cadenas) para generar CC de mayor voltaje, lo que ayuda a reducir las pérdidas. Sin embargo, este enfoque también causó algunos problemas.
Ahí es donde entran en juego los microinversores.
Microinversores
Un microinversor es esencialmente un inversor miniaturizado diseñado para ser compatible con paneles solares individuales en lugar de una serie de paneles.
Si bien no es un concepto nuevo (aparecieron por primera vez a fines de la década de 1990), los microinversores experimentaron problemas de confiabilidad y eran bastante caros. Sin embargo, en los últimos años han regresado y están ganando un impulso significativo.
Hay al menos 21 marcas diferentes de microinversores en todo el mundo, pero Enphase es, con diferencia, la marca más común (y la única que recomendaría) en Australia.
Así es como se ve uno de estos pequeños en comparación con su alternativa convencional, un inversor de cadena grande y potente.
Paneles solares de CA
Un panel solar de CA es esencialmente un panel solar equipado con un microinversor, lo que le permite producir corriente alterna en lugar de corriente continua.
Una matriz típica de "cadenas de serie"
Actualmente, la mayoría de los paneles solares instalados en Australia están configurados de esta manera, con un único inversor grande y un alto voltaje de CC. Si hay un arco en el nivel de 600 V CC, ¡podría provocar una explosión! y potencialmente un incendio (por lo que nunca debe comprometer los costos de instalación).
¿Qué tienen de bueno los paneles de CA y los microinversores?
Hay una serie de complejidades causadas por la forma tradicional de conectar paneles solares entre sí (en una cadena en serie) que los microinversores pueden ayudar a superar, entre ellas:
CC de alto voltaje
La CC de alto voltaje producida por un sistema de energía solar en serie puede crear un riesgo de formación de arcos a muy alta temperatura y potencialmente incendio. Debido a que los microinversores se convierten a 240 VCA, la posibilidad de que esto ocurra se minimiza en gran medida.
Subestación de control
La CC de alto voltaje requiere interruptores y fusibles de protección relativamente costosos. Al utilizar CA, los equipos de distribución están más comúnmente disponibles y, por lo tanto, son más baratos.
Sombreado
Para hacer todo esto un poco más entretenido, he preparado un vídeo sobre sombras y paneles solares. Si no tiene muchas ganas de mirar, no dude en saltárselo y simplemente lea el resumen a continuación.
Cuando los paneles solares se conectan entre sí en una cadena en serie, dar sombra a solo uno de ellos puede afectar dramáticamente a todo el conjunto (algo así como estar parado sobre una manguera).
Como ejemplo: aquí hay un conjunto de 3 paneles solares conectados a un inversor central convencional. Un pájaro ha hecho caca en uno de los paneles, lo que fácilmente podría reducir su producción en un 50%. Sin embargo, también reducirá la producción de todos los demás paneles en la misma cantidad:
Pero al tener un micro inversor en cada panel solar, las salidas son completamente independientes entre sí. Para que la caca de pájaro sólo afecte al panel sucio:
Según el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EE.UU., este efecto puede producir hasta un 12% más de energía en un año.
Pero – Es posible que sea necesario revisar lo que ha sido el pensamiento convencional durante años a medida que la tecnología de inversores de cadena ha evolucionado. En una prueba de campo realizada en 2021 en la que se comparó un inversor de cadena Fronius Gen 24 con microinversores En*, hubo muy poca diferencia en cómo ambos manejaban los distintos grados de sombra en un solo panel.
Queda por ver si este hallazgo se aplicará en todos los ámbitos, pero un informe sobre un estudio de 200 sistemas solares en Francia publicado a finales de 2001 concluyó que los microinversores no tenían ninguna ventaja de rendimiento sobre los inversores de cadena en general.
Desajuste del panel solar
Cuando se fabrican paneles solares, estos pueden tener ligeras variaciones en sus características eléctricas debido a tolerancias de fabricación. Esto da como resultado un fenómeno llamado "no coincidencia" cuando los conecta en una cadena en serie. Sin embargo, los microinversores pueden adaptarse a las características individuales de cada panel, eliminando este desajuste.
Maximo poder punto
Las diferentes características eléctricas de cada panel también dan lugar a diferentes Puntos de Máxima Potencia. El punto de máxima potencia es el punto óptimo para extraer la máxima potencia de un panel solar, y los microinversores conectados a paneles individuales pueden apuntar mejor a este punto.
Monitorización y localización de averías.
Si bien la mayoría de los inversores ofrecen cierto nivel de monitoreo y localización de fallas, solo pueden monitorear la salida combinada de todos los paneles en una cadena en serie. Por el contrario, los microinversores pueden monitorear cada panel individualmente, lo que permite una identificación de problemas más rápida y sencilla.
Equipado de fábrica
Algunos fabricantes de paneles solares ahora ensamblan microinversores en fábrica, creando paneles de CA. Este montaje en un entorno controlado puede ahorrar tiempo y dinero.
Redundancia
Si falla un inversor de cadena en serie, todo el panel solar deja de producir energía. Sin embargo, si falla un microinversor, las unidades restantes pueden seguir funcionando, lo que da como resultado un sistema más confiable.
Modularidad
Los inversores de cadena en serie tienen limitaciones en la cantidad de paneles que pueden aceptar, lo que dificulta agregar más paneles más adelante. Por el contrario, los paneles solares de CA se pueden agregar fácilmente porque son independientes entre sí, aunque agregar algunos paneles a un conjunto existente puede conllevar costos adicionales.
Orientación
En una cadena en serie, todos los paneles solares deben conectarse en la misma orientación para una alineación de voltaje adecuada. Los paneles solares de CA, por otro lado, pueden orientarse en cualquier dirección sin afectar el funcionamiento de otros paneles.
Inconvenientes de los paneles de CA y los microinversores
Sin embargo, los paneles de CA y los microinversores también tienen algunas desventajas:
Accesibilidad al tejado
En caso de falla del microinversor, alguien debe subir al techo para desconectarlo de debajo del panel solar. Esto agrega tiempo y costo en comparación con retirar un inversor de cadena en serie de la pared.
Impactos climáticos
Estar en el tejado expone a los microinversores a condiciones climáticas más extremas, como calor, frío y humedad. Esto requiere una construcción cuidadosa y el uso de componentes electrónicos robustos para garantizar la confiabilidad.
Eficiencia
Si bien los microinversores están mejorando, aún no han alcanzado los mismos niveles de eficiencia que los inversores string en serie. Esto significa que es posible que no conviertan tanta energía solar en energía eléctrica.
Precio
Los sistemas de microinversores suelen añadir entre un 20% y un 30% más al coste de un sistema de energía solar en comparación con los sistemas que utilizan inversores de cadena convencionales.
Pero el microinversor BWN POWER se puede instalar fácilmente en cualquier lugar. No hay restricciones en el lugar de instalación, se puede colocar en cualquier rincón y no es necesario montarlo con paneles fotovoltaicos. El microinversor Tentek puede realizar la función de almacenamiento de energía en el hogar y la eficiencia de conversión también es cercana a la de los inversores tradicionales.
¿Cuándo es una mejor opción un panel solar de CA o un microinversor?
Como puede ver, los paneles solares de CA que utilizan microinversores tienen una serie de ventajas. La razón más común por la que las personas los eligen es porque tienen sombra o necesitan usar diferentes orientaciones en el techo para generar la energía que necesitan.
Un número cada vez mayor de personas también elige microinversores porque están dispuestos a pagar una prima para evitar desajustes, aumentar su redundancia y permitir una futura expansión. Los otros beneficios descritos tienden a fortalecer el caso y a algunas personas simplemente les encanta la idea de tener la última tecnología.
Claramente, si tiene sombra o una orientación subóptima, los microinversores son una opción ideal y podrían resultar más baratos a largo plazo porque producirán más energía.
Más allá de esto, los microinversores se convierten en una elección personal sobre cuánto está dispuesto a pagar en comparación con las características y ventajas adicionales.
¿Quién vende paneles solares de CA y microinversores?
Existen numerosos fabricantes en todo el mundo que ofrecen microinversores. Además, un número cada vez mayor de distribuidores y comerciantes tienen acceso a microinversores y pueden instalarlos en varios paneles solares de su elección. Sin embargo, si está buscando un microinversor con función de almacenamiento, actualmente solo Enphase y BWN POWER ofrecen dichas opciones.
La última palabra
Algunos lectores han preguntado si los inversores de CA pueden ser una opción de "hágalo usted mismo" (DIY), y la respuesta es no, aunque se está acercando. Dado que se trata de energía de 240 V CA, aún es necesario contar con un electricista autorizado para realizar la instalación y, para reembolsos o tarifas de alimentación (FIT), también se requiere un instalador acreditado.
Aún no se ha determinado la cuota de mercado de los paneles solares de CA equipados con microinversores, pero una cosa es segura: abordan eficazmente ciertas cuestiones complejas y tienen un futuro prometedor. Si su costo puede reducirse aún más, pueden convertirse en la tecnología dominante de inversores solares, haciendo que los grandes inversores centralizados queden tan obsoletos como las computadoras centrales en el gran depósito de chatarra electrónica en el cielo.