¿Cómo se utiliza un inversor híbrido?
Un inversor híbrido (a veces denominado inversor multimodo) es una solución todo en uno que contiene tres funciones totalmente diferentes. Tiene un controlador de carga solar integrado que se conecta a los paneles solares y sirve para regular el voltaje desde la salida del panel solar hacia las cargas y/o baterías. La energía de la red eléctrica y del generador a menudo también pueden ser entradas para la energía entrante. Un inversor híbrido ofrece múltiples opciones de diseño de sistema, creando flexibilidad para implementar la solución adecuada para las condiciones de cada cliente.
Características de uso de los inversores híbridos
La función principal de un inversor solar es convertir la corriente continua generada por el conjunto en corriente alterna utilizable. Los inversores híbridos van un paso más allá y funcionan con baterías para almacenar también el exceso de energía. Este tipo de sistema resuelve los problemas de la variabilidad de las energías renovables y las estructuras de red poco fiables.
Los inversores para aplicaciones conectadas a la red o conectadas a la red solo pueden proporcionar energía en función de lo que el conjunto puede generar inmediatamente a partir del sol. Los inversores híbridos pueden almacenar energía en baterías y luego extraerla según sea necesario para la estabilización energética.
Los inversores híbridos pueden variar en tamaño, rendimiento y características. Pero la mayoría de los modelos suelen funcionar de forma bidireccional, lo que significa que pueden convertir la energía CC de los módulos en energía CA utilizable y luego convertir la CA almacenada de las baterías en cargas cuando sea necesario. Los híbridos también pueden permanecer conectados a la red y utilizar una combinación de energía renovable y no renovable para cargar baterías y compensar cargas.
Un inversor híbrido "invierte" la energía de la corriente continua (CC) de los paneles solares a corriente alterna (CA) para que los electrodomésticos y equipos típicos del hogar y las empresas puedan funcionar.
Por lo tanto, un inversor híbrido es un inversor inteligente que permite almacenar el exceso de energía solar en un sistema de baterías para su uso propio. Los inversores híbridos funcionan como un inversor solar común conectado a la red, pero generalmente pueden funcionar en uno de varios modos según la aplicación, incluido el modo de respaldo de batería que proporciona un nivel limitado de energía de respaldo en caso de un apagón.
La mayoría de los inversores híbridos también pueden funcionar sin batería y funcionar como un inversor solar conectado a la red, exportando el exceso de energía solar a la red pública. El inversor híbrido también actúa como cargador de baterías, extrayendo energía de una fuente fotovoltaica y/o de CA para cargar las baterías. La energía almacenada en las baterías se puede utilizar más adelante.
Aplicación de inversores híbridos.
Históricamente, los inversores híbridos se han utilizado con mayor frecuencia en países en desarrollo que carecen de acceso a una red eléctrica confiable. En Europa, los usuarios suelen elegir los sistemas híbridos basados en inversores para almacenar energía para el autoconsumo o para proporcionar energía de respaldo durante emergencias. Pero en los países en desarrollo, los híbridos son más necesarios para compensar las redes débiles o intermitentes o la falta total de electricidad en la red.
Las aplicaciones con características solares que no son ideales también son buenas para los sistemas híbridos porque pueden almacenar energía y redistribuirla durante las horas pico, mejorando el retorno de la inversión. Básicamente, si el sitio tiene el potencial de perder la red con frecuencia, debería considerar un híbrido para operación fuera de la red.
Tener la flexibilidad de un sistema híbrido puede agregar un costo inicial a un proyecto, aunque los expertos dicen que esto puede compensarse con la capacidad de autoconsumir toda la electricidad fotovoltaica disponible.
También existen importantes consideraciones de diseño al utilizar inversores híbridos. Por ejemplo, el voltaje del banco de baterías debe ser compatible con los requisitos de entrada de CC del inversor y debe haber suficiente capacidad solar para alimentar la carga y cargar las baterías.
El cableado también puede ser más complejo cuando se utilizan inversores híbridos, especialmente cuando los paneles están dedicados a cargas de respaldo críticas. Y como ocurre con cualquier dispositivo que realiza múltiples trabajos a la vez, un inversor híbrido suele ser ligeramente menos eficiente, aunque las mejoras en otros componentes del equilibrio del sistema pueden compensar fácilmente esa ligera pérdida.
Me imagino que a medida que se inventen obstáculos regulatorios para limitar los beneficios para el consumidor y la sociedad del flujo de energía bidireccional procedente de la generación distribuida, estas plataformas basadas en baterías se volverán mucho más comunes. ¡Lo viejo vuelve a ser nuevo!
Otro segmento de inversores híbridos incluye inversores que pueden utilizar dos fuentes de energía. Por ejemplo, Ginlong ofrece un inversor híbrido fotovoltaico/eólico que tiene entradas para ambas fuentes, en lugar de tener que utilizar dos inversores.
En gran parte del país, la velocidad del viento es baja en verano, cuando el sol brilla más y durante más tiempo. El viento es fuerte en invierno cuando hay menos luz solar disponible. Por lo tanto, debido a que los picos de operación de los sistemas eólicos y solares ocurren en diferentes momentos del día y del año, dichos sistemas híbridos tienen el potencial de producir energía cuando es necesaria y lograr un mayor retorno de la inversión.
Modo de funcionamiento del inversor híbrido
La mayoría de los inversores híbridos se pueden programar para funcionar en cuatro modos diferentes:
- Modo de conexión a red : funciona como un inversor solar normal (sin batería)
- Modo híbrido : almacena el exceso de energía solar durante el día para utilizarla por la noche para aumentar la autosuficiencia.
- Modo de respaldo : funciona como un inversor solar normal cuando la red está conectada y cambia automáticamente al modo de energía de respaldo durante un corte de red.
- Modo fuera de la red : funciona de manera muy similar a un inversor fuera de la red y utiliza el exceso de energía solar para cargar la batería y alimentar las cargas sin una conexión a la red.
Los inversores híbridos son una opción muy conveniente para las familias promedio que quieren ser más autosuficientes utilizando energía solar y baterías pero no tienen intención de desconectarse de la red y no sufren apagones frecuentes.
Batería de respaldo
Para funcionar como energía de respaldo, un inversor híbrido debe poder aislarse de la red durante un apagón y utilizar la energía de la batería para respaldar los circuitos domésticos esenciales.
La mayoría de los inversores híbridos modernos tienen incorporada la función de “aislamiento de la red”, pero algunos inversores híbridos no la tienen, lo que significa que no pueden funcionar en modo de respaldo o fuera de la red. Sin embargo, a menudo hay disponible una caja de respaldo adicional o EPS (fuente de alimentación de emergencia) para habilitar esta función. Si la estabilidad de la red no es un problema, este tipo sencillo de inversor híbrido sería una buena opción económica.
Los inversores híbridos más avanzados pueden funcionar en modo de respaldo indefinidamente e incluso funcionar completamente fuera de la red, siempre que las cargas sean manejables y haya suficiente luz solar durante todo el año. Sin embargo, se recomiendan inversores fuera de la red dedicados y baterías de alta capacidad para sistemas solares fuera de la red debido a las altas potencias nominales continuas y máximas necesarias para hacer funcionar una casa entera completamente fuera de la red.