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Explicación de los optimizadores solares y los inversores de cadena optimizados + otras opciones

Al adquirir inversores solares para proyectos o negocios solares, a menudo se encontrará con optimizadores solares E inversores de cadena optimizados. En realidad, no son productos completamente diferentes; más bien, se correlacionan estrechamente.

¿Qué son los optimizadores solares?

Los optimizadores solares son dispositivos que se conectan a cada panel solar de una matriz.

La función principal de un optimizador solar es gestionar la producción de cada individuo y combinar la potencia de la tecnología de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para garantizar que cada panel genere energía a su máximo potencial.

La invención de los optimizadores solares surge de la necesidad de mitigar los efectos de sombra y "desajuste" en los paneles solares, ya que estos efectos conducirán a un rendimiento inferior no sólo a nivel de panel sino en gran medida en todo el sistema.

Optimizadores solares debajo de los paneles solares
"Optimizadores solares" (recorte) por Asurnípal tiene licencia CC BY-SA 4.0.

¿Qué son los inversores string optimizados?

Los inversores string optimizados, también conocidos como inversores string con optimizadores, generalmente se consideran una versión mejorada de inversores de cadena estándar. El concepto tiende más a retratar. una estructura o sistema inversor.

En un sistema de energía solar primario, generalmente uno residencial en la azotea o montado en el suelo, todos los paneles solares están conectados en serie y atados a un inversor de cadena, que agrega toda la salida de los paneles y procesa la conversión CC-CA. La eficiencia máxima y la producción de energía del sistema se verán afectadas por los paneles de bajo rendimiento debido a los efectos que se acaban de mencionar.

Incorporando optimizadores solares, la salida máxima y el voltaje de cada panel se rastrean y regulan bien antes de enviar su energía al inversor de cadena central. Esto puede mejorar drásticamente la eficiencia y la entrega final de CA del sistema.

En resumen, un inversor de cadena optimizado comprende optimizadores solares distribuidos instalados en la parte posterior de cada panel y un inversor de cadena instalado generalmente en la pared cerca del sistema.

¿Qué otros beneficios ofrecen los optimizadores solares?

Los optimizadores solares no sólo funcionan como optimizadores de producción de energía, sino que también brindan monitoreo de nivelación de paneles, lo cual es esencial en los sistemas solares modernos por varias razones.

En primer lugar, el monitoreo a nivel de panel permite la detección temprana de cualquier problema o mal funcionamiento en paneles individuales, lo que permite un mantenimiento o reemplazo rápido para garantizar un funcionamiento constante y sin problemas del sistema.

En segundo lugar, suministros de monitoreo a nivel de panel. datos reveladores sobre el rendimiento de cada panel, facilitando la identificación de paneles de bajo rendimiento, ya sea atribuidos a sombras, defectos físicos u otros factores. Al abordar estos problemas rápidamente, se puede alcanzar el rendimiento óptimo del sistema, lo que lleva a una mayor producción, un retorno de la inversión favorable y ahorros de costos.

Algunos podrían pensar que la energía solar es gratuita y no es necesario crear problemas para obtener el nivel óptimo siempre que la capacidad sea suficiente para satisfacer la demanda diaria.

Posiblemente esto no sea nada malo para aplicaciones fuera de la red. Pero para aplicaciones conectadas a la red o cuando la energía solar autogenerada no es suficiente para el consumo diario, es recomendable implementar medidas de optimización con inversiones como optimizadores solares para mejorar la eficiencia y el rendimiento del sistema. de mayor importancia práctica.

Los recientes estados de inflación están imponiendo una pesada carga tanto a la sociedad como a la economía a nivel mundial. En EE.UU., la Oficina de Estadísticas Laborales informó que en los últimos 12 meses, la tasa de inflación alcanzó el 3.2% mientras que los precios de la electricidad en el país subió 3.6%. Aunque la inflación energética en la UE ha caído desde el primer período de la guerra entre Rusia y Ucrania, los hogares y las empresas todavía están luchando para pagar sus cuentas.

Inversores de cadena optimizados frente a microinversores: un breve contraste

Los microinversores también suelen instalarse en la parte posterior de los paneles solares individuales. Son dispositivos dos en uno que funcionan tanto en optimización como en conversión de energía.

A diferencia de la Estructura 'distribuida más centralizada' De los inversores de cadena optimizados, los microinversores realizan optimización de salida a nivel de panel y conversión CC-CA, eliminando la necesidad de un inversor central. Esta característica también reduce la necesidad de cableado de CC de alto voltaje que podría ocurrir en proyectos de inversores de cadena, lo que mejora la seguridad del sistema.

En proyectos de inversores string optimizados, la expansión está limitada por la capacidad de los inversores string. Por el contrario, la expansión de los proyectos solares con microinversores es sencilla; simplemente agregando más paneles con microinversores al sistema. 

Proporcionar monitoreo y control centralizados es un beneficio atractivo de los inversores de cadena optimizados. Pero, junto con algoritmos inteligentes y una comunicación efectiva entre cada unidad, los microinversores también pueden proporcionar esta funcionalidad.

En términos de vida útil, la mayoría de los productos de microinversores vienen con garantías más largas y ofrecen tranquilidad y costos potencialmente más bajos a largo plazo. El diseño relativamente más complejo de los inversores string con optimizadores los hace más propensos a fallar.

Sin embargo, los inversores string optimizados generalmente son más rentable que los microinversores.

Pros y contras de los inversores string optimizados

Al comparar con otras opciones de inversor En diferentes puntos de referencia, los pros y los contras de los inversores de cadena optimizados se pueden refinar de la siguiente manera.

Ventajas de los inversores de cadena optimizados

  • Producción mejorada en condiciones de sombra: Al optimizar la salida de cada panel con los optimizadores, los inversores de cadena optimizados permiten que cada panel funcione en su propio punto de máxima potencia, reduciendo así la impacto del sombreado o paneles de bajo rendimiento en el rendimiento general del sistema.
  • Monitoreo y mantenimiento mejorados: La capacidad de monitoreo a nivel de panel permite un seguimiento detallado del desempeño de cada panel. Esta ventaja ayuda a solucionar problemas para el mantenimiento específico con prontitud. Si el inversor de cadena falla, diagnosticar y solucionar el problema es más fácil que reparar un microinversor.
  • Flexibilidad en el diseño del sistema: Para sitios que carecen de viabilidad para el posicionamiento óptimo de los paneles, los optimizadores brindan respaldo para un diseño de sistema flexible sin comprometer en gran medida la eficiencia y el rendimiento.
  • Seguridad mejorada: Como un tipo de electrónica de potencia a nivel de módulo, los optimizadores en estas estructuras de inversores pueden proporcionar capacidades de apagado rápido a nivel de módulo en caso de descarga eléctrica, al tiempo que logran que sus proyectos o los de sus clientes cumplan con las normas locales. Códigos de apagado rápido.
  • Rentabilidad: Si bien los inversores de cadena optimizados son generalmente más caros que los inversores de cadena estándar, suelen ser menos costosos que los microinversores y constituyen una solución rentable que equilibra el rendimiento con consideraciones económicas. Por otro lado, los optimizadores agregan optimización y monitoreo a nivel de panel a sus proyectos solares de inversores de cadena actuales, evitando la necesidad de un reemplazo nuevo para los microinversores.

Contras de los inversores de cadena optimizados

  • Mayor complejidad y costo: El diseño de inversores string optimizados provoca una mayor complejidad para el sistema, ya que sus componentes añadidos y su diseño distribuido exigen un mayor consumo de materiales, mano de obra y tiempo. Si bien serían más costosos que los microinversores, el costo de instalación y mantenimiento podría aumentar.
  • Expansión incómoda: Al igual que en los proyectos solares con inversores de cadena estándar, en lo que respecta a la capacidad, la expansión está limitada por la capacidad del inversor de cadena.
  • Consideraciones de garantía: En general, una estructura de inversor de cadena completamente optimizada puede tener una vida útil relativamente más corta que la de los microinversores más avanzados. Dado que existen más componentes en estas estructuras; en algunos proyectos las marcas y/o fechas de fabricación pueden variar; gestionar sus garantías puede ser un desafío.

Las aplicaciones de CC de los optimizadores solares

Hemos utilizado muchas palabras para explicar las aplicaciones CC-CA de los optimizadores en proyectos solares inversores. En realidad, el uso de optimizadores solares en aplicaciones de CC es más sencillo.

Al conectar optimizadores solares a baterías solares recargables, lo que a veces requiere la integración de un controlador de carga o BMS, la salida de CC de los paneles solares se puede optimizar y almacenar en baterías sin los pasos adicionales de conversión CC-CA y luego CA-CC. Además de la utilización de inversores solares híbridos más avanzados, esta es una de las formas más eficientes de adoptar energía CC. 

Consideraciones Finales:

Los inversores de cadena optimizados son una opción rentable para agregar capacidades de optimización y monitoreo a nivel de panel a los sistemas solares. Con varios beneficios decentes, funcionan bien para proyectos pequeños y medianos para mejorar la eficiencia y aumentar la producción de energía de los sistemas.

Los componentes del optimizador se pueden adoptar por separado para actualizar los sistemas solares actuales con inversores de cadena estándar instalados. Esto presenta una gran flexibilidad para su marketing.

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