02 diciembre 2009

Una nueva tecnología irrumpe en el escenario solar: Microinversores

Las nuevas tecnologías de generación fotovoltaica están cambiando la forma de entender la generación distribuida. Antes que propugnar grandes parques Solares donde se produce un gran derroche por las pérdidas en transformación y distribución, las instalaciones sobre tejados están ganando popularidad. Estas instalaciones a pequeña escala tienen características muy diferentes respecto a los parques Solares que muchas veces ocupan un suelo bien útil para otros servicios. Pero los parques solares tienen como característica destacable que pueden orientarse mejor hacia el sol y todos los paneles reciben la misma cantidad de luz. Los parques Solares no tienen obstáculos tales como árboles o postes eléctricos que puedan sombrear un panel y ello cause variaciones en la salida de energía. En la otra mano, las instalaciones residenciales e industriales tienen algunas características en común con los parques Solares: están sujetos a suciedad y requieren ser lavados a intervalos regulares. Los paneles o módulos Solares están formados por filas de células Solares y típicamente producen hasta 12-25 Vdc. Estos paneles se colocan en cascada en serie, formando tiras de paneles Solares que se colocan en paralelo en grandes disposiciones solares. La salida de estas disposiciones de paneles alimenta un inversor central que transforma el voltaje DC a AC y sincroniza el voltaje AC a la red. Las eficiencias de estos inversores centrales son tan altas como un 98,5 %. Sin embargo, debido a las variaciones por sombreado, suciedad, y edad de los paneles Solares, los voltajes de los paneles Solares variarán, causando variaciones de voltaje a la salida. Para soportar estas variaciones, el inversor central constantemente realiza un rastreo del punto de potencia máxima para encontrar el punto de potencia más adecuado para el panel. Una técnica es la circuitería de transformación de potencia del inversor que intenta proporcionar un poco más de corriente y ver qué respuesta proporciona: ¿Cae o no el voltaje? Los algoritmos calculan para el punto donde se consigue la máxima potencia del panel. El problema surge porque cuando un solo módulo dicta un rendimiento realmente está dictando la potencia que el resto de los módulos que tiene en serie puede generar. Para solucionar este problema emerge una nueva tecnología, los microinversores. En vez de tener un solo inversor que trata de encontrar el MPPT para una tira de paneles, tenemos inversores individuales capaces de trabajar con 200 W, y que se dedican a un panel individual. Cada panel produce ahora siempre en su punto de máxima potencia. Las compañías europeas intentan conseguir esta tecnología desde hace unos 10 años, pero el coste en ese momento de los microinversores excedía el coste de un inversor central único, y el concepto murió. Sin embargo, los últimos años las cosas han cambiado. La tendencia actual es construir instalaciones más pequeñas. En estos mini parques Solares, las limitaciones arquitectónicas pueden dictar diferentes orientaciones de tejados. Los postes y árboles prontos hacen sombra rápidamente y es importante ahora optimizar cada panel pues el rendimiento baja dramáticamente. Adicionalmente, los inversores centrales son típicamente más grandes y requieren una instalación a la red algo más complicada. Un micro-inversor que sólo tiene una entrada en Vdc y no tiene instalaciones especiales es muy atractivo para las pequeñas instalaciones
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Bibliografía: Micro-inverters offer one solution for optimizing solar efficiency. Electronic Design, Strategy, News. November 2009 .
Palabras clave: Maximum power point tracking (MPPT)
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