El crecimiento del mercado solar fotovoltaico en los últimos años ha sido notable, habiendo aumentado el número total de instalaciones fotovoltaicas a cientos de miles. Esto es impresionante, pero sigue siendo solo una gota en el cubo en comparación con las decenas de millones de sistemas fotovoltaicos terrestres y en tejados 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 que sea imperativo que la infraestructura de la red se vuelva más resistente e inteligente para mantener el flujo de electricidad de manera estable y constante. Un componente crítico 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 una planta solar, el inversor y las tecnologías de control asociadas forman el cerebro. A medida que crece la penetración de la generación fotovoltaica, también lo hacen 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 un 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 tales productos ha existido desde la década de 1990.
La electricidad de los paneles solares solo se genera durante el día, con picos de producción alrededor del mediodía. La generación fluctúa y puede no estar sincronizada con el consumo de electricidad de una carga. Para superar esta brecha entre cuánto se produce y cuánto 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 el consumo de energía con un inversor híbrido inteligente ( smart grid ). .
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 energía renovable, energía de la 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 significativa de eficiencia> 20%), los inversores híbridos almacenan energía solo cuando es necesario, p. Ej. cuando hay más producción que consumo. Este sistema también permite elegir si la electricidad proveniente de los paneles fotovoltaicos debe almacenarse o consumirse a través de una unidad de control interno de electrodomésticos inteligentes.
Esto es posible a través de una técnica que agrega diferentes fuentes de energía (acoplamiento de fases: técnicas en red o conectadas a la red) y la gestión de la electricidad almacenada en la batería (tecnología fuera de la red). Por lo tanto, los inversores híbridos funcionan tanto en la red como fuera de la red, híbridos (tanto dentro como fuera de la red al mismo tiempo) y como respaldo (en caso de un apagón).
Los inversores inteligentes son el futuro de los sistemas de paneles solares fotovoltaicos dedicados al autoconsumo de energía o al 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 fundamental a la hora de seleccionar un inversor o un inversor híbrido.
La tecnología se está desarrollando en dos direcciones:
- Inversores de red basados en baterías desarrollados para la conexión a la red (a veces también denominados inversores multimodo)
- Los inversores conectados a la red se desarrollan 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 robusta.
El sistema comienza con un hardware centrado en silicio confiable, robusto y eficiente que puede ser controlado por una plataforma de software escalable que incorpora una sofisticada capacidad de monitoreo de desempeño. Un inversor inteligente debe ser adaptable y capaz de enviar y recibir mensajes rápidamente, así como 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 módulo o del inversor, y actualizar de forma remota ciertos parámetros en un momento. Estos dispositivos inteligentes de electrónica de potencia también deben incluir una funcionalidad robusta de interfaz de programación de aplicaciones (API) que brinde a los propietarios de flotas y otros socios una forma de conectar su software para crear herramientas poderosas para toda la empresa.
Ventajas de utilizar microinversores inteligentes
La creciente complejidad técnica y las capacidades avanzadas de los inversores actuales muestran que muchos fabricantes están en camino de abordar el desafío de los inversores inteligentes, pero no todas las topologías de inversores y los paquetes de control de software son iguales.
La tecnología de microinversores, en particular, ofrece algunas ventajas a la energía solar a escala residencial, comercial y (posiblemente) industrial. 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 microinversor integrado puede ayudar a reducir el costo de energía nivelado (LCOE), facilitando una mayor generación de energía durante la vida útil del sistema, la confiabilidad de la unidad y el 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 completamente conectado en red. Los beneficios de un sistema controlado por software de este tipo incluyen la capacidad de evolucionar los servicios de soporte de la red 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 reemplazo de hardware o mano de obra.
