Inversor Solar

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La tecnología solar ha avanzado considerablemente en las últimas décadas, y los inversores solares han sido una pieza esencial de este crecimiento. Este dispositivo convierte la energía generada por los paneles solares en una forma utilizable para nuestras viviendas y empresas.

¿Qué es un inversor solar?

Un inversor solar es un componente crucial en un sistema fotovoltaico.

Su principal función es convertir la corriente continua (CC), generada por los paneles solares, en corriente alterna (CA), que es la forma de electricidad utilizada por la mayoría de los electrodomésticos y sistemas eléctricos residenciales.

Además, el inversor solar gestiona la eficiencia de la instación solar. Se asegura que los paneles solares produzcan la máxima cantidad de energía posible bajo las condiciones de luz existentes. Optimiza el rendimiento del sistema de autoconsumo solar.

Es, en esencia, el puente entre la energía limpia del sol y el uso diario de energía en tu hogar.

¿Qué tamaño tiene el inversor solar?

El tamaño de un inversor solar para autoconsumo varía considerablemente dependiendo de la capacidad de producción del sistema fotovoltaico. Para sistemas residenciales de tamaño medio, que suelen tener una capacidad de entre 3 y 10 kilovatios (kW), un inversor solar típicamente podría medir alrededor de 40 a 60 cm de alto, 30 a 50 cm de ancho y 15 a 20 cm de profundidad. Estas dimensiones, si bien son bastante habituales, varian dependiendo del modelo y del fabricante. No tienen unas dimensiones estandarizadas.

El tamaño físico del inversor no está directamente relacionado con su capacidad.

El factor más importante para determinar el tamaño de un inversor es la potencia total de los paneles solares en tu sistema. Un sistema más grande requerirá un inversor con una mayor capacidad, pero no necesariamente un inversor físicamente más grande.

Tipo cadena, string o central.

Los inversores de cadena, también conocidos como inversores string o inversores centrales, son una de las soluciones más comunes utilizadas en los sistemas de energía solar fotovoltaica.

En un sistema con un inversor de cadena, los paneles solares están conectados en serie para formar lo que se conoce como una «cadena». La corriente continua (CC) generada por las placas de cada cadena se canaliza a un inversor de cadena, que convierte la corriente continua en corriente alterna (CA). Esta corriente alterna es la que se utiliza en la mayoría de las casas y en la red eléctrica.

Los inversores de cadena son una opción popular por varias razones:

• Eficiencia: Son capaces de convertir la energía a altos niveles de eficiencia, lo que significa que muy poca energía se pierde durante el proceso de conversión de CC a CA.
• Costo: Generalmente son más económicos que otras opciones de inversores, como los microinversores o los inversores con optimizadores de potencia. Los convierte en atractivos para grandes instalaciones solares.
• Facilidad de mantenimiento: Hay menos componentes electrónicos en comparación con los sistemas que utilizan microinversores u optimizadores de potencia. Esto produce que haya menos fallos y el mantenimiento sea más sencillo.

Por contra, los inversores de cadena tienen una desventaja importante:

• Si un panel en la cadena tiene un rendimiento inferior (debido a sombreado, suciedad, fallo del panel, etc.), disminuye el rendimiento de toda la cadena.

Se debe a que la corriente de una cadena es dictada por el panel de peor rendimiento.

Por eso, son más adecuados para instalaciones donde todos los paneles están en la misma orientación y tienen una exposición similar al sol.

Microinversores.

Los microinversores son una tecnología innovadora en el campo de la energía solar fotovoltaica. En los últimos años están ganando popularidad debido a las ventajas que ofrecen en ciertos escenarios.

Un microinversor es un pequeño inversor que se instala en cada panel solar individualmente.

A diferencia de un inversor de cadena, que toma la corriente continua (CC) de un conjunto de paneles conectados en serie y la convierte en corriente alterna (CA), un microinversor convierte la CC en CA directamente en el panel. Cada panel solar opera de manera independiente del resto.

Esta independencia ofrece varias ventajas:

• Rendimiento optimizado: Dado que cada panel opera de manera independiente, el rendimiento de un solo panel no afecta a los demás. Por lo tanto, si un panel está sombreado o no funciona correctamente, no afectará el rendimiento del sistema en su conjunto. Sí ocurriría en un sistema con un inversor de cadena.
• Flexibilidad de diseño: Los microinversores permiten una mayor flexibilidad en el diseño del sistema solar, ya que los paneles no necesitan estar en la misma orientación o inclinación. Esto puede ser útil en techos con múltiples orientaciones o con obstáculos como chimeneas o tragaluces.
• Seguimiento y diagnóstico más fácil: Muchos microinversores vienen con capacidades de monitorización individuales. Así, los propietarios de sistemas e instaladores analizan el rendimiento de cada panel individualmente. Facilita la identificación y resolución de problemas.
• Seguridad mejorada: Como cada panel opera de manera independiente, cualquier problema eléctrico se aísla a ese panel individual. Se reduce el riesgo de incendios.

La principal desventaja de los microinversores es su precio.

• Son más caros que los inversores de cadena. Además, se requiere un microinversor por cada panel. El coste se acumula en sistemas más grandes.

Sin embargo, para sistemas pequeños o para sistemas con paneles en múltiples orientaciones o con sombreado, los microinversores son una excelente opción.

Optimizadores de potencia.

Es una solución intermedia entre los inversores de cadena y los microinversores en sistemas de energía solar fotovoltaica.

Al igual que los microinversores, se instalan en cada panel solar individualmente. La diferencia radica en que no convierten la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) en el sitio. En su lugar, «optimizan» la CC antes de enviarla a un inversor central, que luego realiza la conversión a CA.

Son dispositivos electrónicos que ajustan la tensión y la corriente de cada panel solar para maximizar su producción de energía. Al hacerlo, logran un equilibrio entre los beneficios de los microinversores (como el rendimiento optimizado de cada panel individualmente y la flexibilidad de diseño) y el costo y la eficiencia de los inversores de cadena.

Las ventajas clave de los optimizadores de potencia incluyen:

• Rendimiento optimizado: Al igual que con los microinversores, el rendimiento de un solo panel no afectará a los demás. Resulta útil en situaciones en las que algunos paneles pueden estar sombreados o en orientaciones diferentes.
• Seguimiento y diagnóstico más fácil: Suelen incluir capacidades de monitorización individuales. Esto permite a los propietarios y a los instaladores, rastrear el rendimiento de cada panel individualmente.
• Seguridad mejorada: Los optimizadores de potencia pueden reducir la tensión de cada panel a un nivel seguro si se detecta un fallo o durante la instalación y el mantenimiento.
• Coste: Aunque son más caros que los de cadena, generalmente son más económicos que los microinversores.

Ofrecen una solución versátil que puede aportar beneficios significativos en términos de rendimiento, seguridad y monitoreo en sistemas de energía solar fotovoltaica.

Híbridos.

Los inversores solares híbridos son una tecnología relativamente nueva en el campo de la energía solar fotovoltaica. Combina la funcionalidad de un inversor de cadena o string con la de un inversor de baterías. Permite la generación de energía solar, su almacenamiento y su uso de una manera eficiente y versátil.

Algunas de sus características más importantes son:

• Gestión de energía solar y almacenamiento: maneja tanto la energía producida por los paneles solares como el almacenamiento de energía en una batería. Esto permite que la energía solar generada durante el día no solo se utilice en tiempo real. También se almacena para su uso durante la noche o en días nublados.
• Optimización del autoconsumo: Gracias a su capacidad para gestionar el almacenamiento de energía, maximizan el autoconsumo de energía solar. Pueden dirigir el exceso de energía solar hacia las baterías solares para su almacenamiento, en lugar de enviarla de vuelta a la red. Es especialmente beneficioso en regiones donde la compensación de la red es baja o inexistente.
• Respaldo durante cortes de energía: Algunos modelos pueden proporcionar energía de respaldo durante un corte de energía. Cuando detectan un corte de suministro, se desconectan de la red y suministran la energía directamente desde los paneles solares y/o las baterías.
• Flexibilidad y escalabilidad: Son una excelente opción para quienes desean la opción de agregar almacenamiento de batería a su sistema solar en el futuro. Comienzas con un sistema de energía solar más sencillo y posteriormente agregas baterías cuando se requiera.
• Eficiencia: Mejoran la eficiencia general del sistema al reducir las pérdidas asociadas con la conversión de energía. La energía puede ser almacenada directamente en la batería, sin necesidad de una conversión adicional de CA a CC.

Es importante tener en cuenta que suelen ser más caros que los de cadena o los microinversores. Por supuesto, no todos los inversores híbridos son iguales. Algunos modelos pueden no incluir todas las características mencionadas anteriormente.

Es esencial investigar y seleccionar el inversor híbrido que mejor se adapte a tus necesidades y objetivos energéticos.

Inversores de batería.

También conocidos como inversores cargadores, son un componente esencial en los sistemas de energía solar fotovoltaica que incluyen almacenamiento de baterías.

Son especialmente importantes en sistemas fuera de la red (off-grid). Sin embargo, también se utilizan en sistemas conectados a la red que incluyen almacenamiento de energía para respaldo o para maximizar el autoconsumo.

Algunas de sus prestaciones son:

• Conversión de energía bidireccional: Un modelo tradicional convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). En cambio, un inversor de batería convierte la energía en ambas direcciones. Esto significa que puede convertir la CC de las baterías a CA para su uso en la casa o en la red, y también convierte la CA de la red o de un generador a CC para cargar las baterías.
• Gestión del almacenamiento de energía: Controlan la carga y descarga de las baterías. Se asegura de que las baterías se carguen de manera eficiente y segura. También, gestionan que se descarguen de manera controlada para proporcionar energía cuando se necesita.
• Funcionalidad de respaldo: En un sistema conectado a la red, proporciona energía de respaldo durante un corte de suministro. Cuando detecta un corte, se desconecta de la red y suministra energía desde las baterías.
• Control del sistema: Muchos inversores de batería también funcionan como el «cerebro» del sistema fotovoltaico,. Monitorizan y controlan la producción de energía solar, el estado de la batería, la carga de la casa y la interacción con la red.

Es una tecnología más compleja que los modelos tradicionales y suelen tener un precio más elevado. Sin embargo, son esenciales para los sistemas de energía solar que incluyen almacenamiento de baterías.

Sistemas aislados.

También conocidos como inversores fuera de la red (off-grid), son un tipo de inversor solar diseñado específicamente para sistemas fotovoltaicos que no están conectados a la red eléctrica.

Desempeñan un papel fundamental en la gestión y suministro de energía en sistemas aislados, como viviendas rurales, cabañas o instalaciones remotas.

Algunas de sus características clave son:

• Conversión de energía: Al igual que el resto de modelos, convierten la corriente continua (CC) generada por los paneles solares, en corriente alterna (CA) compatible con los electrodomésticos y demás dispositivos.
• Integración con baterías: Dado que una instalación solar aislada no está conectados a la red eléctrica, es fundamental contar con un sistema de almacenamiento de energía para garantizar un suministro constante. Los inversores aislados están diseñados para trabajar en conjunto con baterías y gestionar la carga y descarga de las mismas. También, la distribución de energía según las necesidades de la instalación.
• Control del sistema: Suelen incluir funciones de monitorización y control del sistema fotovoltaico. Entre otros datos, muestran información sobre el estado de la batería, la producción de energía solar y el consumo de la instalación. Permiten optimizar el rendimiento y garantizar un suministro de energía adecuado en todo momento.
• Protección y seguridad: Cuentan con sistemas de protección para garantizar la seguridad y el correcto funcionamiento del sistema. Incluyen, entre otras medidas, protección contra sobrecarga, cortocircuito, sobretensión y sobrecalentamiento,. Así, como la desconexión automática en caso de fallos o situaciones de riesgo.
• Compatibilidad con generadores: En algunos casos,  pueden incluir un generador de respaldo (por ejemplo, diésel o de gas) para garantizar el suministro de energía en situaciones de baja producción solar o alta demanda.

Es una solución integral para sistemas fotovoltaicos fuera de la red. Proporcionan conversión de energía, gestión del almacenamiento y control del sistema. Garantizan un suministro de energía confiable y eficiente en instalaciones no conectadas a la red eléctrica, como pueda ser una instalación de bombeo solar.

Rango de precios de los inversores fotovoltaicos.

Como es lógico, varían considerablemente de unos modelos a otros y el rango de precios es amplio.
Dependerá en cada caso de la capacidad, la marca y las características específicas de cada dispositivo.

Por tanto el siguiente listado debe tomarse como una estimación. Es necesario que un experto en instalación de placas solares analice todo el proyecto para obtener unas cifras reales acerca de cual es el mejor dispositivo para cada instalación en particular.

• Inversores de cadena o string: su precio varía entre 500€ y 2000 € dependiendo de su capacidad y las características específicas.
• Microinversores: Los microinversores suelen tener un precio de alrededor de 100 € a 200 € por panel solar.
• Optimizadores de potencia: Estos dispositivos generalmente cuestan entre 50 € y 100 € por panel solar.
• Inversores aislados: Los precios de los inversores aislados pueden variar desde unos 1.000 € hasta 3.000 € o más, dependiendo de la capacidad y las características del sistema.
• Inversores híbridos: Estos inversores suelen tener un rango de precio entre 1.000 € y 4.000 €, dependiendo de su capacidad y características.

Principales marcas de inversores solares.

En cuanto a las marcas de referencia en el mercado español, algunas de las más reconocidas son:

1. SMA: Una de las marcas líderes en el sector de los inversores solares. De origen alemán, esta marca es reconocida por la alta calidad y la fiabilidad de sus productos. Ofrece una amplia gama de inversores para diferentes tipos de sistemas fotovoltaicos.
2. Fronius: Otro fabricante de origen alemán con una amplia gama de inversores de alta calidad. Fronius es particularmente conocido por su serie de inversores «Galvo» y «Primo».
3. Huawei: Esta empresa china es una gigante de la tecnología que también ha incursionado en el sector de la energía solar. Ofrecen inversores de cadena eficientes y asequibles.
4. SolarEdge: Empresa israelí líder en el sector de los optimizadores de potencia e inversores. Sus productos son conocidos por su capacidad para maximizar la producción de energía en sistemas fotovoltaicos residenciales y comerciales.
5. Victron Energy: De origen holandés, Victron Energy ofrece una amplia gama de equipos para sistemas de energía solar, incluyendo inversores y cargadores de baterías. Son especialmente conocidos por sus soluciones para sistemas aislados y de respaldo.
6. Enphase: Esta marca estadounidense es líder en el mercado de los microinversores. Sus productos son altamente eficientes y permiten una fácil monitorización y gestión de la producción de energía.
7. ABB/Hitachi: ABB, una empresa suiza. Ahora forma parte de Hitachi. Ofrece una amplia gama de inversores para sistemas fotovoltaicos de todos los tamaños.
8. GoodWe: Esta empresa china ofrece una gama de dispositivos para todo tipo de instalaciones. Desde residenciales a comerciales, incluyendo también una amplia gama para sistemas de autoconsumo industrial.

Preguntas frecuentes.