Conociendo el inversor fotovoltaico

El inversor fotovoltaico es el “cerebro” del circuito fotovoltaico. Resumiendo sus funciones a un par de frases podríamos decir que es el encargado de transformar la energía eléctrica continua generada en los paneles fotovoltaicos en energía eléctrica alterna para consumo del cliente y, además, testea continuamente el estado del circuito. Pero ¿cómo funcionan? ¿qué tipos de inversores existen? ¿qué es importante tener en cuenta para elegir el inversor correcto para nuestra instalación? En este artículo explicaremos los puntos más importantes a tener en cuenta para comenzar a entender los inversores.

¿Cómo funcionan?

Simplificando al máximo la explicación un inversor consigue transformar esa energía eléctrica de continua en energía eléctrica de alterna rectificando la señal. Esto quiere decir que, a través de diferentes componentes electrónicos se consigue ampliar la señal y rectificarla hasta conseguir una señal sinusoidal. En la actualidad los inversores fotovoltaicos han evolucionado mucho con respecto a sus antepasados y además de realizar esta función consiguen optimizar el circuito fotovoltaico de diferentes maneras dependiendo del tipo de inversor.

Tipos de inversores

Existen tres tipos de inversores que nos encontraremos principalmente en el mercado: los inversores ON GRID o conectados a red, los inversores OFF GRID o aislados y un nuevo tipo que cada vez tiene más presencia que son los llamados Híbridos.

• El inversor ON GRID tiene como cometido general el máximo de energía eléctrica posible en función de la radiación que exista en ese momento y volcarla a la red o al consumo directo sincronizando la señal que genera el inversor con el que ya existe en la red. Son los más comunes de encontrar en los sistemas de autoconsumo. Su lógica de funcionamiento es la siguiente, el panel fotovoltaico genera energía eléctrica que es rectificada por el inversor ON GRID y que, si en ese momento hay demanda de energía, es volcada en la instalación de autoconsumo para su utilización. Si no hay demanda de energía, en condiciones estándar, se puede volcar el excedente de energía a la red eléctrica de distribución. En el caso de que nuestra demanda de energía supere la producción el inversor gestionará la operación de obtener esa energía necesaria de la red eléctrica y sumarla a la conseguida en nuestra producción.

• El inversor OFF GRID se conocen también como inversores de aislada. Su contexto es diferente a los ON GRID ya que no están conectados a ninguna red eléctrica de distribución y su funcionamiento también difiere de estos en como gestiona la producción de energía eléctrica. Los inversores OFF GRID gestionan la energía producida hacía la demanda en el mismo momento de su generación. Si en ese momento la generación supera la demanda esa energía se redirige hacia las baterías para su almacenamiento. Cuando las baterías llegan al máximo de su carga y no hay demanda de energía el inversor para la producción. Por el contrario, si la demanda supera la producción el inversor “ordena” usar energía almacenada y “sumarla” a la energía producida en ese momento.

• Recientemente están ganado protagonismo los inversores Híbridos, un combinado de los ON GRID y los OFF GRID. Estos inversores nacieron con el fin de ser utilizados en aquellos circuitos en los que no es posible conectarse a una red eléctrica pero el cliente desee hacer una micro red, también llamadas micro grid. También son inversores muy usados en aquellos lugares en los que existe red eléctrica pero esta es de mala calidad y tiene muchas caídas o desconexiones o en, los países donde por marcos reguladores no te dejen verter energía excedente a la red. Estos inversores tienen un funcionamiento parecido a los dos anteriores, cuando la generación supera la demanda la energía excedente es almacenada en las baterías del circuito fotovoltaico y cuando la demanda supera la producción intenta extraerla primero de las baterías y después de la red eléctrica. De esa forma el cliente siempre tendrá disponible energía eléctrica y el inversor optimizará lo máximo posible como conseguirla para hacer el circuito lo más eficiente posible y conseguir el máximo ahorro en facturación eléctrica.

¿Qué debemos tener en cuenta a la hora de elegir un inversor para nuestra instalación?

Al igual que con los paneles fotovoltaicos no hay un inversor bueno o uno malo, todo dependerá de las necesidades del cliente. Teniendo en cuenta el tipo de familia de inversor al que queremos dirigirnos (ON GRID, OFF GRID o Híbrido) el siguiente paso es saber que potencia necesitamos en nuestro circuito y si necesitamos un inversor monofásico o trifásico. No debemos olvidarnos que los inversores se producen con diferentes potencias para satisfacer las necesidades de autoconsumo particular, empresarial o de parques de generación. Solo nos queda tener presente el tipo de instalación que se necesita y si se va a escalar en un futuro o no hay planes de ello, ya que el inversor marcará la potencia máxima que pueda conseguirse en el circuito de consumo. Dicho de otra forma, no sirve de nada poner más paneles y conseguir más generación de energía si hemos alcanzado el máximo de potencia permitida en el inversor.

Una vez sepamos todos esto, ¿cómo seleccionamos entonces el inversor que mejor se adapte a las necesidades del cliente?

Detalles a tener en cuenta:

En las fichas técnicas de los inversores figuran muchos datos agrupados principalmente en datos de entrada al inversor DC, datos de salida del inversor AC y otros datos como características constructivas, garantías, protecciones, etc. Todos estos datos son sin duda importantes a la hora de elegir el inversor adecuado aunque deberíamos prestar especial atención en los siguientes:

• Voltaje de arranque: Indica el voltaje necesario para que el inversor comience a funcionar. Esto quiere decir que el inversor no comenzará a funcionar en el mismo momento que los paneles comiencen a generar corriente eléctrica, existe una zona muerta en la que los paneles estarán generando pero no se llega al mínimo para que el inversor arranque y se comience a aprovechar esa energía producida. Dato importante pues cuanto más pequeño sea el voltaje necesario para comenzar a funcionar más energía producida se aprovechará.

• Rango de operación MPPT: Al MPPT podríamos dedicar un artículo completo pero para este solo será necesario saber que el inversor puede encontrar y optimizar el punto de máximo aprovechamiento de energía producida gracias a su algoritmo MPPT. Cuanto mayor sea el rango de operación más probabilidades de estar funcionando con el inversor en modo optimizado. Si el voltaje se sale de su rango de operación no quiere decir que el inversor deje de funcionar, quiere decir que en el periodo de tiempo fuera del rango no estará trabajando de forma optimizada.

• Número de MPPT: Dato importante porque indica el número de circuitos independientes de paneles fotovoltaicos que pueden conectarse en el inversor. Un inversor con 2 MPPT significa que dispondrá de dos entradas para dos string diferentes de paneles fotovoltaicos por lo que los circuitos actuaran de forma independiente entre ellos y si uno, por generación de sombras u otros problemas, no esta funcionando a su plena potencia no influirá en las condiciones del segundo. Cuantos más MPPT tenga el inversor más circuitos podrás independizar.
• Dimensiones y peso: Factor a tener en cuenta para saber el espacio que ocupará.

• Tipo de enfriamiento: Todo inversor generará calor durante su funcionamiento que es necesario refrigerar. Principalmente los inversores tendrán refrigeración por convección o por convección forzada a través de un ventilador. Es importante fijarse en los decibelios de enfriamiento y reflexionar sobre si es aceptable o no dependiendo de los gustos del cliente y de donde se vaya a instalar.

• Comunicación: Todos los inversores de gama media y alta ya suelen venir equipados para poder conectar módulos wifi, conexiones ethernet, 4G u otros. Es importante saber lo que esta haciendo el inversor y poder registrar esos datos para poder acceder a ellos, estudiarlos y tener información de la generación de nuestra instalación, consumo, consumo a red, etc.

CONCLUSIÓN

Este es un repaso rápido y general a los conceptos más importantes de los inversores. Obviamente, es necesario ahondar en todos estos conceptos, conocer otros que no se han comentado en este artículo y comprenderlos para poder tomar decisiones correctas a la hora de diseñar nuestra instalación fotovoltaica.

Y si no disponemos de los conocimientos adecuados o surgen dudas a la hora de elegir el inversor, es altamente recomendable que nos pongamos en contacto con el soporte técnico para poder explicar las necesidades del proyecto y dejarse aconsejar por técnicos con experiencia y conocimientos detallados del producto.