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Inversores solares híbridos: modos, ventajas y desventajas + aplicaciones ideales

Los inversores solares híbridos se inventaron a principios de la década de 2000. Son productos inversores innovadores que combinan múltiples características excelentes para impulsar aún más el despliegue y la adopción de la energía solar.

En este artículo, exploraremos los siguientes temas:

  • La definición y los antecedentes de los inversores híbridos.
  • Sus diferentes modos de trabajo
  • Comparación con otros inversores
  • Pros y contras
  • Aplicaciones ideales de estos inversores

¡Vamos a bucear!

Inversor solar híbrido explicado
"Hybrid Inverter" (remezcla) de mobius tiene licencia CC BY-SA 3.0 DEED

¿Qué son los inversores solares híbridos?

Los inversores solares híbridos son "maestros versátiles" que gestionar y optimizar el flujo de electricidad entre paneles solares, sistemas de almacenamiento de baterías, consumidores y la red eléctrica.

Al integrar interfaces de entrada y salida de energía multipropósito, así como nuevos módulos integrados, como inversores de batería, en una sola unidad, los inversores solares híbridos son capaces de optimizar la generación y utilización de energía tanto en escenarios conectados a la red como fuera de la red, mientras Requiriendo menos componentes que en un sistema solar tradicional.

Al ser proyectos residenciales, comerciales o incluso industriales, estos inversores destacan por cambiar entre diferentes modos de trabajo de forma inteligente, fluida y con gran flexibilidad.

¿Cuáles son los diferentes modos de funcionamiento de los inversores híbridos?

Para ayudarle a comprender claramente sus funcionalidades, a continuación se desglosan algunos de los principales modos de trabajo que puede proporcionar un inversor híbrido:

  • Modo de prioridad solar: En este modo, la energía CC generada se optimiza, se convierte y luego se utiliza para alimentar las cargas conectadas directamente. Si la potencia solar no es suficiente para satisfacer las demandas de carga, el inversor extrae energía adicional de la batería o de la red. El exceso de energía solar, cuando está disponible, se utiliza para cargar la batería, antes de que el excedente se alimente a la red mediante medición neta.
  • Modo de prioridad de batería: El inversor prioriza el uso de la energía almacenada en la batería para alimentar las cargas conectadas, mientras que la energía solar generada se utiliza para cargar la batería. Si la batería está completamente cargada, el exceso de energía se inyecta a la red.
  • Modo de prioridad de cuadrícula: Normalmente se enciende cuando la energía de la red es más barata, el inversor prioriza el uso de la energía de la red para satisfacer las demandas de carga. La energía solar se puede utilizar para complementar el suministro, cargar la batería o enviar a la red.
  • Modo fuera de la red: También conocido como modo autónomo, el inversor funciona independientemente de la red, alimentando las cargas utilizando energía solar y de batería almacenada.
  • Modo de energía de respaldo: El inversor cambia a este modo cuando hay un corte de red y un fallo del sistema solar. Extrae energía de la batería para alimentar cargas esenciales. Una vez que todo se restablece, el inversor vuelve automáticamente a su modo anterior.
  • Modo conectado a la red: El inversor está conectado tanto a los paneles como a la red. La energía solar se utiliza para alimentar las cargas y la energía adicional se suministra a la red. Este modo se utiliza generalmente cuando la producción solar supera el consumo y la batería está completamente cargada. 
  • Modo de tiempo de uso (ToU): Este es un modo 'orientado a la tarifa eléctrica' que permite al inversor optimizar inteligentemente el uso de energía en función de tarifas eléctricas variables. En este modo, el inversor puede ser programado canalizar la energía solar y de la red para cargar la batería y las cargas de energía durante las horas de menor actividad, cuando las tarifas eléctricas son más bajas; y descargar la batería para alimentar cargas durante las horas pico cuando las tarifas son más altas.

Inversores híbridos frente a otros productos inversores

Aparentemente, los inversores híbridos se fabrican según las características de productos anteriores. Realizar una comparación con estos productos le ofrecerá una comprensión más profunda de estos inversores.

Inversores híbridos versus inversores de cadena

En esencia, los inversores híbridos realizan el núcleo Función de un inversor string estándar. 

En un proyecto solar con inversor híbrido, todos los paneles solares están conectados en serie al inversor híbrido. Toda la energía CC generada se canaliza y luego se agrega en el inversor híbrido para el siguiente proceso de conversión CC-CA. Así, las marcadas desventajas de los inversores string también se pueden observar en los inversores híbridos. Cualquier efecto de sombra y punto de acceso, así como el mal funcionamiento, pueden tener un gran impacto en la eficiencia general y el rendimiento del sistema a lo largo de la cadena desde los paneles hasta su salida convertida.

La escalabilidad es otra cuestión, toda la capacidad del sistema estaría limitada por la potencia del propio inversor. Si su nueva capacidad esperada excede ese límite de velocidad del inversor, sería necesario reemplazarlo.

A pesar de estos desafíos, los inversores híbridos brindan una solución versátil con una flexibilidad excepcional para aplicaciones tanto conectadas a la red como fuera de la red.

Inversores híbridos frente a microinversores

A diferencia del mecanismo de trabajo centralizado de los inversores híbridos, Los microinversores cumplen con el nivel de panel. optimización de energía y conversión DC-AC. Pero carecen de capacidades suficientes en escenarios multipropósito, que involucran la gestión de la carga y recarga de baterías y el cambio entre modos conectados a la red y fuera de la red.

También vale la pena señalar que muchos inversores híbridos aceptan múltiples fuentes de entrada de CC y CA. Pueden aceptar aportes de un generador de energía de combustibles fósiles o incluso de un sistema de generación de energía eólica. Esto aumenta su capacidad para gestionar y equilibrar las diferentes fuentes de energía sin problemas, garantizando un suministro eléctrico estable y fiable.

Pros y contras de los inversores solares híbridos

Sirviendo como un centro de control inteligente para la conversión, optimización y gestión de energía, los inversores solares híbridos tienen muchos beneficios como los siguientes:

Ventajas de los inversores híbridos

  • Versatilidad para una mayor resiliencia energética: Los inversores híbridos son versátiles y permiten operaciones tanto dentro como fuera de la red. Suministran energía de respaldo durante cortes de red utilizando energía almacenada en la batería, lo que garantiza un suministro de energía continuo.
  • Flexibilidad para la independencia de la red: Al tomar múltiples fuentes y permitir el cambio entre energía de la red, energía solar y energía de la batería sin interrupción en respuesta a diversas circunstancias, los inversores híbridos permiten a los propietarios de sistemas consumir energía de manera más eficiente con un suministro asegurado. 
  • Monitoreo de energía simplificado pero potente: Estos inversores proporcionan a los propietarios de sistemas una interfaz única para realizar un seguimiento de la generación y el uso de energía. a través de diferentes flujos de energía. Esto ayuda a los propietarios a comprender mejor el rendimiento general de sus sistemas para optimizar el consumo de energía con datos detallados.
  • Posible mejora de la eficiencia: Al trabajar en un modo ideal para adaptarse a un escenario particular, los inversores híbridos pueden reducir las pérdidas de energía, obtener el mejor valor para los flujos de CC y CA y, en última instancia, mejorar la eficiencia general de todo el sistema de energía.
  • Preparado para el futuro: Los inversores solares híbridos preparan las interfaces y los módulos de hardware y software necesarios para quienes recién aprovechan los beneficios de la energía solar pero tienen planes de actualizar el sistema. Esto permite a los propietarios de sistemas agregar capacidad de almacenamiento de batería a su sistema para mejorar la resiliencia en una fecha posterior, sin reemplazar el inversor existente.
  • Ahorro en Costos: A largo plazo, los inversores híbridos pueden ser más rentables que instalar inversores, controladores de carga y accesorios asociados por separado para un sistema solar más almacenamiento conectado a la red. Por otro lado, cualquier excedente de energía solar puede inyectarse a la red y vendido a la utilidad por dinero, en forma de créditos y ahorros.

Contras de los inversores híbridos

  • Mayor costo inicial: Esta podría ser la desventaja más pronunciada de los inversores híbridos. Son más caros que otros tipos de inversores.
  • Instalación compleja: La instalación y configuración de los inversores híbridos puede ser más compleja, ya que vienen con más interfaces y funciones para conectarse a más circuitos. Esto requiere instalación y programación profesionales.
  • Compatibilidad y escalabilidad limitadas: Algunos inversores pueden tener compatibilidad limitada con ciertos tipos de baterías o configuraciones de panel. Por ejemplo, para aquellos inversores equipados con un controlador de carga incorporado, la conexión a una batería que también tenga un controlador incorporado puede causar problemas. Además, como se mencionó anteriormente, la expansión del sistema solar podría verse limitada por la tasa de potencia del inversor.
  • Desafíos de mantenimiento: Los inversores híbridos agrupan muchos componentes y funcionalidades en uno, por lo que puede haber una mayor posibilidad de problemas de mantenimiento en comparación con los tipos de inversores más simples. Si se necesita mantenimiento, puede ser necesario apagar todo el sistema.

¿Cuándo utilizar inversores híbridos? (Cosas para considerar)

Los inversores híbridos son una solución sólida para aquellos proyectos solares diseñados para aplicaciones polivalentes y más complejas. 

Si desea aprovechar la energía solar limpia y gratuita, el tarifas más baratas de energía de la red durante las horas de menor actividad, así como la energía resistente que suministra la batería, los inversores híbridos pueden permitirle hacerlo con facilidad.

Ya que son una solución integral. Si tiene un plan cercano para agregar un módulo de almacenamiento de energía y conectarse a la red pública, pero no desea realizar un reemplazo o modernización, instalar un inversor híbrido desde el principio puede evitar la molestia.

Inversor solar híbrido para aplicaciones dentro y fuera de la red

Sin embargo, debes tener en cuenta varias consideraciones para determinar si son ideales para ti. Confirme si la capacidad de su inversor híbrido es suficiente para sus necesidades previsibles, si se puede excluir algún problema de compatibilidad en su caso y si los servicios posventa o de mantenimiento de su producto son adecuados o no.

Preguntas frecuentes sobre inversores solares híbridos

¿Se pueden utilizar inversores híbridos para proyectos solares residenciales?

Sí. Los inversores híbridos pueden revolucionar tu proyecto residencial. Existen productos con capacidad ideal para uso residencial. Asegúrese de poder aceptar los impactos potenciales de sus desventajas o encontrar formas de mitigarlas.

¿Se puede conectar un inversor híbrido a optimizadores conectados a los paneles?

Técnicamente, un inversor híbrido puede conectarse a optimizadores conectados a los paneles y recibir la salida optimizada de los paneles para procedimientos posteriores. Sin embargo, pueden ocurrir problemas de compatibilidad y comunicación. Por lo tanto, se recomienda consultar el manual técnico del inversor o comunicarse con el fabricante para obtener confirmación.

¿Se puede conectar un inversor híbrido a microinversores existentes?

Normalmente, un inversor híbrido no puede conectarse directamente a los microinversores existentes. Los microinversores están diseñados para funcionar de forma independiente a nivel de panel. Los inversores híbridos blancos deben gestionar todo el sistema de forma centralizada. Tienen diferentes características eléctricas, protocolos de comunicación y algoritmos de control, lo que los hace incompatibles entre sí.

¿Los inversores híbridos adoptan la tecnología MPPT?

Sí. Al incorporar la tecnología de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), los inversores híbridos pueden garantizar que tanto las necesidades de consumo directo de las cargas conectadas como la carga del almacenamiento de la batería se gestionen de la forma más eficiente posible.

Últimas palabras

Los inversores solares híbridos superarán a otros productos en el contexto de las crecientes demandas de gestión inteligente de energía de múltiples fuentes y coordinación eficiente de la energía distribuida.

Dado que el mercado solar está en constante evolución, se espera que la demanda de productos de inversores híbridos crezca continuamente. Son una inversión que vale la pena tanto para los desarrolladores de proyectos como para los propietarios de empresas solares.

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