Inversor solar - ¿Te ayudamos a elegir?

Seguro que has oído hablar de inversores, una palabra con un sabor místico que casi siempre "asusta" a quienes se acercan a este mundo por primera vez. En un sistema fotovoltaico, el inversor es el componente más importante del sistema, y es crucial tomar buenas decisiones sobre el inversor que vamos a adquirir.

Compartimos con vosotr@s en esta entrada los conceptos fundamentales para entender la importancia de los inversores solares, y revisaremos diferentes alternativas. Vamos a ello!!

¿Qué es y cómo funciona un inversor solar?

En una instalación solar fotovoltaica, los módulos tienen la tarea de capturar la energía del Sol y transformarla en electricidad, pero lo hacen en forma de Corriente Continua (CC). En el ámbito residencial, sin embargo, las tomas de corriente funcionan en Corriente Alterna (CA) a una tensión de 230 voltios y a una frecuencia de 50 Hz. La función del inversor fotovoltaico consiste en convertir la corriente continua producida por los paneles solares en corriente alterna (a 230 V y 50 Hz) para que pueda ser utilizada en nuestra red doméstica. Esto es lo que se conoce como autoconsumo.

Además de ser el encargado de convertir la corriente continua en corriente alterna, el inversor tiene otras funciones relevantes en nuestra instalación fotovoltaica:

• Optimiza la potencia del sistema fotovoltaico contribuyendo a su productividad, por ejemplo aislando partes del sistema para garantizar la máxima producción.
• Comunica continuamente el valor de los parámetros de funcionamiento, así como el rendimiento del sistema fotovoltaico para poder protegerlo en caso de producirse un cortocircuito.
• Monitoriza constantemente el sistema, informando de la posible presencia de anomalías como paneles defectuosos o improductivos. 

Como se ha comentado, la calidad de un inversor determina directamente la eficiencia del sistema. Por ello, resulta imprescindible apoyarse en un profesional para tomar buenas decisiones que permitan aprovechar al máximo el rendimiento de la instalación fotovoltaica y así amortizar la inversión en un periodo de tiempo razonable. 

¿Qué tipos de inversores solares existen?

Como se verá a continuación, existen numerosos tipos de inversores en el mercado. Su clasificación depende de varias características: potencia, tamaño, tipo.

En términos de potencia, existen desde 2 kW y pueden llegar hasta el orden del megavatio. Por lo general, existen inversores con potencias de 2-8 kW para sistemas residenciales mientras que para sistemas comerciales se eleva a un rango de 10-20 kW, alcanzando potencias aún más elevadas a medida que aumenta el tamaño de la instalación. De este modo, en una planta fotovoltaica la potencia del inversor suele estar comprendida entre 500 y 800 kW.

Si nos centramos en el autoconsumo residencial y comercial, las tres principales opciones de inversores disponibles son: inversores String (o en cadena), inversores con optimizadores de potencia y microinversores.  Veamos donde tiene sentido cada uno de ellos.

Inversores String (o en cadena)

En los inversores String los módulos fotovoltaicos están organizados en grupos conectados por "cuerdas". Cada String de módulos está conectada a un solo inversor que, como ya se ha comentado, se encarga de transformar la corriente continua producida por el generador fotovoltaico en corriente alterna para así poder ser utilizada en nuestra vivienda.

Los inversores String son la opción más barata que existe, siendo la más adecuada en aquellas viviendas que dispongan de un tejado sin sombras a lo largo de todo el día, es decir, sin árboles, chimeneas u otros obstáculos alrededor que potencialmente puedan reducir la irradiación solar incidente sobre nuestra cubierta. Además, dicho tejado no debe estar orientado en múltiples direcciones (como un techo a dos aguas), ya que una de las características de este tipo de inversores es que la potencia generada por cada serie de módulos estará limitada a aquella que produzca el panel menos productivo (si en un String de módulos alguno de ellos está sombreado en un determinado momento del día, la energía diaria producida por toda esa cadena se reducirá). Por este motivo, cuando los paneles solares se instalan apuntando a diferentes direcciones un inversor String puede no ser la opción ideal.

Microinversores

Los microinversores se instalan en cada módulo de un sistema solar fotovoltaico. Se caracterizan por transformar directamente la corriente continua generada por los paneles en corriente alterna, lo que significa que ya no hace falta instalar un inversor central común para todos ellos. En muchos casos, los microinversores están integrados en el propio panel solar, pero también existe la opción de poder instalarlos en la propia estructura soporte de los paneles.

Una de las principales ventajas de los microinversores es que anula los impactos negativos del sombreado parcial o completo. En este tipo de inversores, la conversión de corriente continua a corriente alterna tiene lugar en cada panel, lo que permite que no existan "cuellos de botella" cuando la producción de un panel disminuye. Los microinversores también permiten monitorizar el rendimiento de los módulos fotovoltaicos de forma individual.

Los microinversores están ganando popularidad con rapidez, especialmente en instalaciones residenciales. Aunque también es cierto que tienden a ser más caros que los inversores String o los optimizadores de potencia.

Optimizadores de potencia

Los optimizadores de potencia ofrecen beneficios similares a los microinversores, pero tienden a ser un poco menos costosos. Al igual que los microinversores se sitúan en cada módulo, aunque generalmente se encuentran integrados en los propios paneles. Sin embargo, en lugar de realizar la conversión eléctrica de continua a alterna en el propio módulo, son capaces de "acondicionar" la corriente continua generada y enviarla a un inversor String. Este tipo de funcionamiento da como resultado una mayor eficiencia del sistema que si solo se emplease un inversor String.

De forma similar a los microinversores, los optimizadores de potencia reducen el impacto del sombreado de un módulo en el rendimiento total del sistema fotovoltaico y también ofrecen una monitorización del funcionamiento del panel solar, ya que permiten controlar el mismo de forma individual. Los sistemas que utilizan optimizadores suelen ser más asequibles económicamente hablando que los que utilizan microinversores.

¿Cómo elegir un inversor para fotovoltaica?

En el mercado tenemos disponibles diferentes tipos de inversores. Entre sus diversas características resulta imprescindible prestar especial atención a la potencia. En general, la potencia de un inversor debe elegirse en función del consumo máximo de electricidad que se planea utilizar simultáneamente en el hogar. Es decir, es necesario considerar cuánta energía requieren los electrodomésticos y aparatos eléctricos que se encienden simultáneamente.

Normalmente, a nivel residencial se instalan inversores con una potencia comprendida entre 1 y 5 kW, mientras que los inversores con potencias superiores (6-20 kW) se emplean en entornos industriales. En cualquier caso, el inversor debe elegirse teniendo el cuenta el tamaño del generador fotovoltaico. Es preciso resaltar que durante una inspección el inversor siempre debe ser manipulado por un profesional experimentado .

Veamos a continuación algunos de los inversores  de referencia del mercado:

GoodWe

GoodWe ha sido reconocida con el "EuPD Top Brand Award" como la mejor marca de inversores en seis países: Países Bajos, Australia, Polonia, España, Sudáfrica y Pakistán. Premio otorgado por EuPD Research en la categoría "instalaciones en azoteas". Ninguna otra marca de inversor ha logrado esto hasta ahora.

GoodWe es también la única marca de inversores que ha ganado el prestigioso premio TÜV Rheinland durante cinco años consecutivos y en 2020 se confirmó como el líder mundial en inversores de almacenamiento con una cuota de mercado del 15%.

GoodWe ofrece una gama completa de inversores para almacenamiento de energía destinados a optimizar el autoconsumo. Estos inversores permiten una mayor independencia energética y permiten maximizar el autoconsumo, aprovechando la energía autoproducida por el sistema fotovoltaico:

• Serie ESA - Sistema monofásico todo en uno. El sistema modular precableado incluye inversor, cargador, función UPS y batería y garantiza una instalación fácil y rápida, así como una alta eficiencia que resulta en un ahorro de energía maximizado. La unidad es compacta, elegantemente diseñada y robusta, y se puede instalar tanto dentro como fuera del edificio, independientemente de las condiciones climáticas y ofreciendo siempre el máximo rendimiento. 
• Serie SBP - Solución de almacenamiento de batería Retrofit. La serie SBP incluye soluciones de almacenamiento de baterías retrofit acoplados a CA que se pueden utilizar con sistemas monofásicos y trifásicos. Durante el día, el sistema fotovoltaico genera electricidad que primero se suministra a los sistemas de carga y luego se utiliza para cargar la batería a través del inversor del sistema de almacenamiento de retrofit. La electricidad generada se libera cuando los sistemas de carga lo requieren. El sistema está diseñado para ser interactivo o independiente de la red y permite a los usuarios almacenar energía y revender el exceso de energía a la red.
• Serie ET - Inversor trifásico. Estas soluciones están equipadas con capacidades de limitación de exportación de red y están disponibles con potencias de 5 kW, 6.5 kW, 8 kW y 10 kW. También permiten un lado de CC de sobredimensionamiento de hasta el 30% y una sobrecarga del lado de CA de hasta el 10%, con el fin de maximizar la potencia de salida. Gracias a la función integrada que funciona con el modo UPS, estos inversores permiten gestionar las cargas inductivas a través de un disyuntor que se activa en 10 milisegundos.
  
• Serie EM - Inversores bidireccionales con almacenamiento. Estas soluciones acumulan la electricidad producida durante el día por el sistema fotovoltaico y la liberan cuando las cargas lo requieren por la noche, maximizando el ahorro energético. La red eléctrica también puede cargar las baterías a través del inversor, cuando lo permitan las regulaciones locales. La serie EM incluye inversores bidireccionales con almacenamiento de energía, caracterizados por tener un rango de capacidad de 3 a 5 KW y una corriente de carga de 50 A, especialmente adecuados para su uso con sistemas fotovoltaicos conectados a la red. La serie ES incluye inversores bidireccionales con almacenamiento de energía, caracterizados por tener un rango de capacidad comprendido entre 3.6 y 5 KW y una corriente de carga de 100 A (típicamente son utilizados con sistemas fotovoltaicos conectados a red)
• Serie EH - Inversor híbrido monofásico. Este inversor incluye una opción "lista para batería" para dar a los usuarios la posibilidad de adquirir una solución completa de almacenamiento de energía. Simplemente comprando un código de activación, el inversor híbrido EH se puede actualizar a un sistema ESS completo. Es compatible con baterías de alto voltaje y con una desviación de potencia de menos de 20 W. Además, está especialmente diseñado para maximizar el autoconsumo solar. La transición de la red a la fotovoltaica toma menos de 9 segundos y permite proporcionar la energía necesaria para iniciar cargas pesadas, ayudando a los usuarios a evitar costosos enchufes de la red. Gracias a la función UPS automática, puede proporcionar energía a grandes cargas incluso cuando está en modo de respaldo. Los cables de comunicación están precableados, lo que reduce significativamente el tiempo de instalación, y el conector AC Plug & Play hace que la operación y el mantenimiento sean considerablemente más convenientes.
• Serie BH - inversores monofásicos AC retrofit. Los inversores monofásicos AC retrofit de la serie BH con capacidad de 1-6KW son compatibles con una amplia gama de baterías de alto voltaje, utilizadas para un consumo de menos de 20 W con el objetivo de maximizar el autoconsumo solar. En menos de 10 segundos este inversor permite suministrar la energía suficiente para poder arrancar cargas pesadas, evitando que el usuario tenga que adquirir costosas tomas de corriente. Las versiones de 3 a 6 kW incluyen la función UPS. Los cables de comunicación están precableados, lo que reduce significativamente el tiempo de instalación, y el conector AC Plug & Play hace que la operación y el mantenimiento sean adecuados.

Fronius

Fronius (Fronius International GmbH) es una compañía que desde 1945, se dedica a la investigación de nuevas tecnologías para la transformación de la electricidad, lo que significa casi setenta años de experiencia, progreso e innovación continua. La división de Energía Solar de Fronius se ocupa de la energía fotovoltaica desde 1992, distribuyendo sus productos a través de una red global de socios comerciales. Con las 15 sucursales actuales de energía solar, Fronius opera en todo el mundo con gran experiencia. 20 años de experiencia en fotovoltaica hacen de Fronius una de las marcas líderes en el sector. Fronius es una de las tres principales empresas del sector a nivel mundial y cuenta con unidades de producción ubicadas en Austria, República Checa y Canadá.

Fronuis proporciona inversores altamente funcionales, perfectos para su uso con cualquier tipo de módulo solar. Elegir Fronius significa elegir un producto de calidad y técnicamente completo:

• Primo. En las categorías de potencia de 3.0 a 8.2 kW trae a la perfección la nueva generación de SnapINverter. Este inversor monofásico sin transformador es ideal para instalaciones domésticas. El innovador diseño SuperFlex ofrece la máxima flexibilidad en el sistema, mientras que el SnapINverter hace que la instalación y el mantenimiento sean más fáciles que nunca. El paquete de comunicación con todos los estándares como WLAN, administración de energía, muchas interfaces y mucho más, hace del Fronius Primo el inversor ideal para uso doméstico.
• Symo M. Con sus clases de potencia de 3.0 a 20.0 kW, Fronius Symo es el inversor trifásico sin transformador para sistemas de todos los tamaños. La tensión máxima de 1.000 V, el amplio rango de funcionamiento y el doble MPPT garantizan la máxima flexibilidad para la configuración del sistema. La interfaz estándar que se comunica con Internet a través de WLAN o Ethernet y la facilidad de integración de componentes de terceros hacen de Fronius Symo uno de los inversores más flexibles y comunicativos del mercado.
• Galvo. es el inversor monofásico con transformador de alta frecuencia ideal para pequeños sistemas residenciales, y es especialmente adecuado para sistemas de alto consumo. Con clases de potencia de 1.5 a 3.1 kW y separación galvánica, este inversor también se puede integrar en sistemas fotovoltaicos existentes. Una serie de otras funciones inteligentes hacen del Fronius Galvo uno de los inversores más preparados para el futuro de su clase: por ejemplo, una simple conexión a Internet wlan o tecnología de tarjeta plug-in, lo que hace que sea muy fácil agregar funciones adicionales más adelante.
• Eco. Inversor trifásico para grandes sistemas. El bajo peso y el sistema de montaje snapINverter permiten una instalación rápida y fácil. Los inversores Fronius están equipados de manera óptima para cumplir con los requisitos técnicos de la red del futuro. Una serie de funciones inteligentes, conocidas como "Advanced Grid Features", están integradas en la luminaria e incluyen funciones de control para una entrada óptima de potencia reactiva y potencia efectiva. Estas funciones están diseñadas para permitir un trabajo de red estable incluso cuando la densidad del sistema fotovoltaico es muy alta y para evitar cortes de energía no deseados con una pérdida relativa de rendimiento.
• Tauro Eco. Fronius Tauro es la solución trifásica de 50 y 100 kW para la optimización de plantas comerciales e industriales, tanto desde el punto de vista energético como de costes de gestión. Fiable y compacto, flexible en configuración y resistente a las condiciones más exigentes. Fronius Tauro es fácil de instalar y ofrece un concepto de servicio rápido y eficiente para garantizar la máxima producción de energía

Huawei

Huawei Technologies es una gran empresa multinacional china de tecnología fundada en Shenzhen en 1987. Al expandirse en el sector de la energía solar, Huawei diseñó y comenzó a producir una amplia gama de inversores tanto para uso residencial como para uso comercial.

¿Qué hace que los inversores Huawei sean únicos? Hay varias características interesantes proporcionadas por la última generación de inversores Huawei, que son la razón por la que se consideran dentro de los inversores recomendados en el campo de las soluciones para paneles solares. Estas son algunas de estas características que hacen que un inversor Huawei sea único en comparación con sus competidores:

• Se vende a un precio muy asequible, teniendo en cuenta que es un producto "listo para la batería". De hecho, tienen una batería de alto voltaje ya incorporada.
• Puede optar por descartar la idea de los optimizadores e instalarlo como un inversor de cadena tradicional estándar.
• Alternativamente, también puede decidir instalarlo con optimizadores, tal vez en aquellos paneles que sabe que sufrirán pérdidas de producción porque están más expuestos a áreas sombreadas, o tal vez en todos los paneles por completo.
• El probador de curva IV ya está incorporado. Estas pruebas son capaces de medir la corriente y la tensión producidas al barrer una carga eléctrica conectada al módulo fotovoltaico.

Los inversores que os presentamos a continuación han sido probados por instituciones independientes, que confirmaron una tasa de eficiencia del 99%, o incluso más De todos modos, ninguno de ellos baja del 98.4%, lo que sigue siendo un muy buen resultado que dice mucho de su calidad.

Soluciones residenciales:

• SUN2000 – 2 / 3 / 3.68 / 4 / 4.6 / 5 / 6 KTL-L1, controlador de energía inteligente monofásico.
• SUN2000 – 3 / 4 / 5 / 6 / 8 / 10 KTL-M0 o el SUN2000 – 3 / 4 / 5 / 6 / 8 / 10 KTL-M1, controlador de energía inteligente trifásico. Ganador del Premio Inter Solar 2019.
• LUNA2000 – 5 / 10 / 15-S0, Sistema de almacenamiento de energía Smart String. Cuenta con un diseño modular de 5 kWh, compatible con inversores monofásicos pero también trifásicos. El almacenamiento es escalable de 5 kWh a 30 kWh y está construido con una celda de fosfato de hierro y litio.

Entre las otras soluciones útiles mencionadas, tenemos el Smart PV Optimiser, que le otorga hasta un 30% más de energía al mejorar el rendimiento de cada módulo. Es bastante fácil de instalar y mantener y se adapta a todos los escenarios de aplicación.

Soluciones para edificios comerciales o para servicios públicos:

• SUN2000-215KTL-H0, Smart String Inverter y Smart PV Controller. Su voltaje máximo de CC es de 1500 V, la potencia aparente máxima de CA limita a 215000 VA.
• SUN2000-185KTL-H1, solución fotovoltaica digital para un LCOE óptimo. Todavía en 1500 para el voltaje máximo, pero en este caso, la potencia aparente máxima de CA se mantiene en 215000 VA.
• El SUN2000-12 / 15 / 17 / 20KTL-M0, así como el SUN2000-12 / 15 / 17 / 20 KTL-M2, también han recibido el Premio Inter Solar en 2019 y tienen una tasa de cortocircuitos de menos del 0.5%, un resultado impresionante

Os seguiremos contando novedades del sector y cómo las incorporamos a nuestr@s/vuestr@s instalaciones.