¿Qué es un inversor fotovoltaico “inteligente” o “inteligente”?
El crecimiento del mercado de la energía solar fotovoltaica en los últimos años ha sido notable, con un número total de instalaciones fotovoltaicas que ascienden a cientos de miles. Esto es impresionante, pero sigue siendo sólo una gota de agua en comparación con las decenas de millones de sistemas fotovoltaicos montados en tejados y en el suelo que se implementarán en las próximas décadas. El impacto de esta penetración cada vez mayor de la generación de energía renovable distribuida e intermitente hace imperativo que la infraestructura de la red se vuelva más resiliente e inteligente para mantener el flujo de electricidad de manera estable y consistente. Un componente fundamental que permitirá una transición exitosa es el inversor fotovoltaico, que se convertirá cada vez más en el cerebro de la red inteligente alimentada por energía solar.
Inversores híbridos inteligentes o inversores de red inteligente
Si el módulo fotovoltaico es la sala de máquinas de un sistema solar, el inversor y las tecnologías de control asociadas forman el cerebro. A medida que crece la penetración de la generación fotovoltaica, también crecen los desafíos de gestión que conlleva la adaptación de esa energía a la red, y los inversores están evolucionando para volverse cada vez más sofisticados para satisfacer las necesidades de los operadores y clientes de la red.
Un inversor híbrido inteligente o inversor de red inteligente es una generación de inversores de tendencia para aplicaciones solares que utilizan energía renovable para el consumo doméstico, especialmente para instalaciones solares fotovoltaicas. Algunos ven esto como una nueva tecnología, sin embargo, en algunas partes del mundo la aplicación de este tipo de productos existe desde la década de 1990.
La electricidad procedente de paneles solares sólo se genera durante el día y su producción alcanza su punto máximo alrededor del mediodía. La generación fluctúa y puede no estar sincronizada con el consumo de electricidad de una carga. Para superar esta brecha entre lo que se produce y lo que se consume durante la noche, cuando no hay producción de energía solar, es necesario almacenar energía para su uso posterior y gestionar el almacenamiento y consumo de energía con un inversor híbrido inteligente ( smart gritar ).
Con el desarrollo de sistemas que incluyen fuentes de energía renovables y el aumento de los precios de la electricidad, empresas privadas y laboratorios de investigación han desarrollado inversores inteligentes para sincronizar la producción y el consumo de energía. La función de un inversor de red inteligente es permitir la selección y orientación de energías renovables, energía de red y almacenamiento de energía en función del consumo.
A diferencia de los inversores convencionales, en lugar de almacenar energía sistemáticamente en baterías (con una pérdida de rendimiento significativa >20%), los inversores híbridos sólo almacenan energía cuando es necesario, p. cuando hay más producción que consumo. Este sistema también permite elegir si la energía eléctrica procedente de los paneles fotovoltaicos debe almacenarse o consumirse a través de una unidad de control interna de aparatos inteligentes.
Esto es posible mediante una técnica que suma diferentes fuentes de energía (acoplamiento de fases: técnicas on-grid o conectadas a red) y la gestión de la electricidad almacenada en la batería (tecnología off-grid). Por lo tanto, los inversores híbridos funcionan tanto dentro como fuera de la red, híbridos (tanto conectados como fuera de la red simultáneamente) y como respaldo (en caso de apagón).
Los inversores inteligentes son el futuro de los sistemas de paneles solares fotovoltaicos dedicados al autoconsumo o autoconsumo de energía. Los inversores híbridos están disponibles en diferentes estilos, clasificaciones, características y calidades de construcción para adaptarse a diferentes aplicaciones. Conocer la aplicación es crucial a la hora de seleccionar un inversor o inversor híbrido.
La tecnología se desarrolla en dos direcciones:
- Inversores de red basados en baterías desarrollados para la conexión a red (a veces también denominados inversores multimodo)
- Los inversores conectados a la red se están desarrollando aún más para desviar energía hacia y desde las baterías.
¿Qué es técnicamente un inversor inteligente?
El término "inversor inteligente" se ha convertido en una palabra de moda en la industria, pero ¿qué significa realmente? Para que un inversor se considere inteligente, debe tener una arquitectura digital, capacidades de comunicación bidireccional y una infraestructura de software sólida.
El sistema comienza con un hardware centrado en silicio confiable, robusto y eficiente, que puede controlarse mediante una plataforma de software escalable que incorpora una sofisticada capacidad de monitoreo del rendimiento. Un inversor inteligente debe ser adaptable y capaz de enviar y recibir mensajes rápidamente, además de compartir datos granulares con el propietario, la empresa de servicios públicos y otras partes interesadas.
Estos sistemas permiten a los instaladores y técnicos de servicio diagnosticar problemas operativos y de mantenimiento, incluida la predicción de posibles problemas del inversor o del módulo, y actualizar de forma remota ciertos parámetros en momentos. Estos dispositivos electrónicos de potencia inteligentes también deben incluir una sólida funcionalidad de interfaz de programación de aplicaciones (API) que proporcione a los propietarios de flotas y otros socios una forma de conectar su software para crear potentes herramientas de nivel empresarial.
Beneficios de utilizar microinversores inteligentes
La creciente complejidad técnica y las capacidades avanzadas de los inversores actuales muestran que muchos fabricantes están en camino de enfrentar el desafío de los inversores inteligentes, pero no todas las topologías de inversores y paquetes de control de software son iguales.
La tecnología de microinversores, en particular, ofrece algunas ventajas a la energía solar residencial, comercial y (eventualmente) a escala de servicios públicos. Esto incluye alta redundancia a través de una arquitectura de CA distribuida que mejora los costos del sistema y reduce la complejidad de las operaciones y el mantenimiento.
Un paquete de microinversores integrado puede ayudar a reducir el costo equilibrado de la energía (LCOE), facilitando una mayor producción de energía durante la vida útil del sistema, confiabilidad de la unidad y tiempo de actividad del sistema, al tiempo que reduce los costos del sistema al reducir la mano de obra y los materiales de instalación.
Los microinversores más avanzados son adaptables y esencialmente forman el núcleo de lo que podría llamarse un inversor definido por software totalmente conectado en red. Los beneficios de un sistema controlado por software de este tipo incluyen la capacidad de proporcionar servicios de soporte a la red de manera evolutiva durante los más de 20 años de vida útil de la plataforma del inversor a través de actualizaciones de software que se pueden realizar sin ningún hardware ni reemplazo de trabajo.