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Invertir en un sistema solar fotovoltaico (FV) es una excelente manera de reducir las facturas de energía y la dependencia de la red. Las instalaciones solares suelen durar más de 25 años, por lo que es importante evaluar formas de maximizar el rendimiento del sistema, lo que maximizará el rendimiento de su inversión.
Una forma de maximizar el rendimiento de su sistema solar fotovoltaico es instalar electrónica de potencia a nivel de módulo (MLPE). Los MLPE se conectan a la parte posterior de cada panel solar (también conocido como módulo en la industria solar) y ofrecen muchas funciones diferentes, como el apagado rápido por seguridad, la supervisión a nivel de módulo y la optimización. Este blog se centra en la función de optimización y, concretamente, en lo que hacen y lo beneficiosas que son.
El término "optimizadores" se utiliza a menudo indistintamente con MLPE, pero son un subconjunto de MLPE que tienen una función muy específica: reducen el impacto que la sombra o el desajuste tienen en su instalación solar.
Según el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EE.UU. (NREL), "El sombreado parcial puede provocar pérdidas de rendimiento anuales del 10% al 20% o más en las instalaciones residenciales". Además, según el NREL, "Se ha demostrado que la electrónica de potencia a nivel de módulo, como los microinversores o los optimizadores de potencia de CC, reducen el desajuste en los sistemas, recuperando entre el 30% y el 40% de la energía perdida por el sombreado parcial." Así que, básicamente, los optimizadores ayudan a recuperar la energía que de otro modo se habría perdido debido al sombreado.
Según Aurora Solar, proveedor líder de software de diseño solar, "siempre que una célula o un panel no recibe la luz del sol debido a una obstrucción de sombra, disminuye la cantidad de electricidad generada por esa sección solar... Estas obstrucciones pueden provenir de diversas fuentes:
La mayoría de los tejados residenciales y muchos edificios comerciales tienen algún tipo de sombra. E incluso sin sombra, pueden producirse desajustes debido a la suciedad y a las diferentes tasas de degradación de los módulos solares. Para saber más sobre las otras causas de desajuste y cómo se producen, hemos elaborado este documento técnico.
Según Aurora, "cuando una célula solar está a la sombra, la corriente que pasa por toda la cadena se reduce. Esto es importante porque todas las células de la cadena tienen que funcionar con la corriente establecida por la célula sombreada. Esto impide que las células no sombreadas funcionen a la máxima potencia.... Así que sí, sólo una pequeña cantidad de sombra puede tener un efecto dramático en la producción de energía de un panel solar".
Los paneles solares suelen instalarse en serie (conectados directamente entre sí en una cadena) y toda la cadena funciona con la misma corriente eléctrica. Cuando un panel tiene sombra o está desajustado, puede bajar la corriente -y por tanto la producción eléctrica- de toda la cadena de paneles.
Los optimizadores mitigan los desajustes supervisando y ajustando las corrientes y la tensión cuando es necesario. Al supervisar constantemente el voltaje y la corriente que pasan entre cada panel, los optimizadores pueden aprender el ritmo y la cantidad media a la que el panel solar produce energía. Si detectan un cambio en la tensión o la corriente causado por un desajuste, se ajustan automáticamente para garantizar que cada panel funcione al máximo potencial de potencia de la cadena.
Echemos un vistazo a un caso práctico para ver cómo funcionan los optimizadores en acción. Aquí en Tigo, ofrecemos optimizadores que también tienen monitoreo a nivel de módulo y capacidades de apagado rápido como un paquete. Por lo tanto, los propietarios de los sistemas pueden echar un vistazo al rendimiento de su sistema para asegurarse de que todo funciona correctamente y estar tranquilos con las funciones de seguridad incorporadas.
Un propietario de San José, California, tenía un sistema fotovoltaico sin ningún tipo de monitorización a nivel de módulo, sin cumplimiento de apagado rápido ni optimización, y quería obtener una mejora para aumentar la producción de energía debido a las sombras de los árboles cercanos sobre el sistema (ver Figura 2). Después de añadir optimizadores Tigo, concretamente el TS4-A-O, a cada uno de los paneles solares, el propietario pudo generar más electricidad que antes y tener más visibilidad de su sistema. En palabras del propietario,
"Mi sistema fotovoltaico se instaló originalmente en 2009 y añadir los optimizadores Tigo a mi sistema en 2017 fue una gran mejora. Estoy obteniendo más de un 5% más de producción de media al año. También soy capaz de ver cuando los módulos solares necesitan limpieza, y ver inmediatamente los resultados de cada limpieza. Recibo interesantes informes mensuales que muestran qué módulos solares están produciendo más y menos energía."
Consulte el estudio de caso completo aquí. Para ver el rendimiento del sistema en directo en la casa de este propietario, consulte la demostración de Energy Intelligence.
Si se observa el gráfico de barras de la demostración o la figura 3, las puntas verdes son la energía recuperada que permiten los optimizadores de Tigo. Tigo es el único gran proveedor de MLPE que muestra a los clientes la electricidad adicional que permite su tecnología de optimización.
Tigo analizó decenas de miles de emplazamientos con optimizadores instalados y los optimizadores mejoraron la producción solar en una media del 6,6%. Si tiene un sistema de 10 kilovatios (kW), esto produciría 1.156 kWh más de electricidad y le ahorraría más de 6.000 dólares a lo largo de los 25 años de vida del proyecto (suponiendo que las tarifas eléctricas sean de 0,18 dólares/kWh y crezcan un 3% al año). Para más información sobre Reclaimed Energy, consulte este estudio de caso.
Los optimizadores son un componente muy popular de los sistemas solares para tejados que ayudan a aumentar la producción de energía y a reducir el coste de la factura eléctrica. Para cualquier hogar, invertir en optimizadores es una forma sencilla de cumplir con los códigos de seguridad, permitir la supervisión a nivel de módulo y maximizar la producción de energía del sistema.
Para participar en los debates sobre la energía solar o hacer preguntas sobre la misma, visite nuestra página de la Comunidad Tigo. Para dejar un comentario en este blog, haga clic aquí.
Para saber más sobre la energía solar o los distintos componentes, síganos en las redes sociales para que le avisemos cuando se publique un nuevo blog.
https://www.nrel.gov/docs/fy15osti/63765.pdf
https://www.aurorasolar.com/blog/shading-losses-for-pv-systems-and-techniques-to-mitigate-them/
https://www.tigoenergy.com/installations/casa-h
https://ei.tigoenergy.com/p/9jSvEb1tOkhl/system/overview
Sobre la línea de tiempo de la energía solar: https: //www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
Datos sobre la capacidad solar de Estados Unidos: https: //www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states
Beneficios medioambientales de la energía solar: https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Durante%20Q2%2020%2C%20Estados Unidos,toneladas%20de%20dióxido de carbono%20emisiones
Datos de la capacidad solar mundial: https: //www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/
TED-Ed: ¿Cómo funcionan los paneles solares? https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp#watch
Planes de tarifas https://www.tigoenergy.com/post/blog-how-you-are-billed-for-electricity
Cómo leer la factura de la luz https://www.aurorasolar.com/blog/reading-your-electricity-bill-a-beginners-guide/
