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Microinversores: beneficios, comparación con otros e innovaciones

Si bien su historia se remonta al trabajo de Werner Kleinkauf en el ISET en la década de 1980, los microinversores son una tecnología joven de inversores solares, pero han experimentado enormes avances tecnológicos en los últimos años.

Estos inversores aportan muchos beneficios a la industria solar, haciendo que la energía solar sea más atractiva y al mismo tiempo contribuyen a la transición energética.

¿Qué son los microinversores y cómo funcionan? 

Al igual que los optimizadores solares, los microinversores se clasifican como un tipo de electrónica de potencia a nivel de módulo (MLPE) que Funciona al lado de cada panel solar.

Microinversor instalado en la parte posterior del panel
"Proyecto eléctrico solar Geek Hill" (recorte) por Steve Rider viejo tiene licencia CC BY-NC 2.0 DEED

Toman la energía CC producida por el panel solar al que se conectan y la convierten en energía CA. Este proceso implica la combinación de la tecnología de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para garantizar que cada panel funcione a su máxima potencia. Ajustan el voltaje y la frecuencia para adaptarse a los requisitos de los electrodomésticos o de la red eléctrica.

Durante el proceso, la mayoría de los microinversores modernos aprovechan su capacidades integradas de monitoreo y comunicación para recopilar datos multidimensionales de rendimiento en tiempo real del panel. Luego, los datos se almacenan y procesan en un centro de monitoreo central en el sitio o en la "nube". Los propietarios u operadores del sistema pueden acceder a datos visuales en tiempo real de paneles individuales y solucionar problemas de bajo rendimiento o fallas.

Además, según el tamaño del sistema y aplicaciones particulares, existen microinversores monofásicos y trifásicos. Los primeros están orientados a aplicaciones residenciales que tienen una cuota de mercado del mayor a 90%, mientras que los segundos son para uso comercial e industrial.

Microinversores frente a otras tecnologías de inversores

Los microinversores cuentan con muchas ventajas notables sobre los inversores solares tradicionales.

Microinversores versus inversores de cadena

En un proyecto solar con inversor de cadena, todos los paneles solares están conectados en serie y unidos al inversor de cadena central. Toda la energía CC generada por los paneles fluye dentro del circuito en serie y luego se agrega al inversor de cadena para el proceso de conversión CC-CA. 

Aunque la tecnología MPPT generalmente se utiliza en el inversor, la eficiencia y el rendimiento generales son menores que los de un proyecto solar con microinversor. Porque el inversor string no puede optimizar la potencia directamente desde la fuente y es más vulnerable a un rendimiento deficiente de los paneles individuales debido al efecto de sombra u otros fallos de funcionamiento.

Microinversores versus inversores de cadena con optimizadores

¿Cómo se comparan los microinversores con los inversores de cadena? emparejado con optimizadores solares?

Generalmente considerados como una versión mejorada de los inversores de cadena, los inversores de cadena con optimizadores agregan al sistema capacidades de monitoreo y optimización de energía a nivel de panel. Dejando de lado la discusión sobre costos y mantenimiento, estos inversores también son medios efectivos para mitigar los efectos de sombra y puntos críticos, especialmente en proyectos residenciales.

Sin embargo, no pueden liberarse de las limitaciones del inversor string central. Esto conduce a una menor flexibilidad en la expansión del sistema. El cableado de CC de alto voltaje desde los optimizadores hasta el inversor también plantea un riesgo de problemas de seguridad, similar al caso de un proyecto de inversor string estándar.

Con su diseño "dos en uno", los microinversores combinan optimización y conversión en una sola unidad, maximizando la eficiencia y el rendimiento generales al mismo tiempo que brindan flexibilidad y mejoran la seguridad.

Resumiendo los pros y los contras

Hemos preparado un resumen de los pros y los contras de los microinversores para ayudarle a comprenderlos y evaluar si son una mejor opción.

Ventajas de los microinversores

  • Mejora de la eficiencia y la producción: Los microinversores funcionan por panel. Optimizan y convierten la energía para cada panel individual. Esto conduce a menores impactos de los paneles vecinos afectados en la eficiencia y producción general del sistema. Son ideales para instalaciones con sombras frecuentes o diferentes orientaciones de paneles. 
  • Sólida capacidad de monitoreo: Su módulo de monitoreo incorporado permite a los propietarios de sistemas rastrear el desempeño de cada panel individual con facilidad usando aplicaciones móviles. El monitoreo detallado puede ayudar a identificar rápidamente problemas específicos o ineficiencias en el sistema, para un mantenimiento más fácil y preciso de la rutina.
  • Mayor flexibilidad y escalabilidad: En contraste con otras opciones de inversor, los microinversores proporcionan una gran flexibilidad en el diseño y expansión del sistema. Se puede agregar fácilmente al sistema un panel adicional con un microinversor emparejado sin la posible necesidad de reemplazar un inversor de cadena.
  • Fiabilidad y garantía mejoradas: Muchos microinversores modernos vienen con una garantía de vida útil más larga, de hasta 25 años. Esto coincide con la vida útil de los paneles solares y, por lo tanto, proporciona una garantía más manejable para el sistema y tranquilidad con respecto a la confiabilidad y el rendimiento a largo plazo.
  • Seguridad mejorada: Los microinversores funcionan a voltajes más bajos en comparación con los inversores de cadena, lo que reduce el riesgo de formación de arcos de CC de alto voltaje y posibles riesgos de incendio. Su capacidad incorporada de apagado rápido para fallas detectadas u otras situaciones de emergencia mejora la seguridad de los trabajadores; por otro lado, añade otra capa de flexibilidad al sistema.
Capacidad de monitoreo a nivel de panel mediante microinversores

Contras de los microinversores

  • Mayor costo inicial: Teniendo en cuenta la variedad de beneficios que ofrecen, los microinversores generalmente tienen un costo inicial más alto que otros inversores. Pero si sus beneficios de desempeño a largo plazo superan el costo inicial, esto no es suficiente para considerarlo un inconveniente.
  • Instalación y mantenimiento relativamente más complejos: Dado que se instala un microinversor para cada panel, el proceso de instalación puede llevar más tiempo que instalar un inversor de cadena única. Más allá de esto, hay un inversor en cada panel; esto se traduce en más puntos potenciales de falla, lo que aumenta la probabilidad de problemas de mantenimiento con el tiempo. Pero como muchos productos están respaldados por una garantía de 25 años y permiten una rápida resolución de problemas en paneles de bajo rendimiento, esto no parece un gran problema.

Innovaciones en microinversores

Se están realizando investigaciones continuas para optimizar aún más el rendimiento, la confiabilidad y las capacidades de integración de los microinversores.

Mejorando el capacidad y adaptabilidad conectadas a la red es uno de los puntos focales. La tecnología de inversor buck-boost sin transformador tiene sometido a un constante refinamiento. Puede reducir y aumentar el voltaje de manera inteligente para igualar el voltaje de salida requerido. Cuando se integra en productos de microinversores, puede permitir una mayor flexibilidad en el diseño del sistema y las aplicaciones conectadas a la red. En aras de una mayor flexibilidad y adaptabilidad, los microinversores de la serie IQ8 de Enphase también integran su circuito integrado de aplicación específica (ASIC) patentado para permitir una fácil conmutación entre los modos conectados a la red y fuera de la red.

Además, los microinversores sera mas inteligente. Los fabricantes utilizan microchips más avanzados con lógica digital de alta velocidad y tiempos de respuesta súper rápidos para manejar cargas cambiantes y eventos de red, lo que, por otro lado, puede eliminar las limitaciones en el tamaño de la batería para los sistemas de almacenamiento solar. 

Basándose en una sólida capacidad informática, los microinversores pueden de alguna manera funcionar como IA, aprenda constantemente del voltaje de salida del panel en cada ciclo de CA y decida qué estrategia de conversión se debe realizar para el siguiente procedimiento de conversión. Esto aumenta aún más la eficiencia y ayuda a capturar más energía en condiciones de poca luz.

¿Son los microinversores una mejor opción?

Que los microinversores sean una mejor opción para su proyecto depende de varias consideraciones. Más allá de los estudios in situ sobre el espacio, el clima, la irradiación, la sombra y similares, se debe tener en cuenta la instalación y el mantenimiento. 

Fusionando más flexibilidad, confiabilidad, escalabilidad e inteligencia en una unidad compacta resulta ser una tendencia generalizada en el mercado de inversores solares. Para muchos, la principal desventaja puede ser su precio más alto. Pero, especialmente si busca ahorrar a largo plazo, definitivamente vale la pena invertir en microinversores.

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