Comparación técnica entre microinversores e inversores monofásicos
El circuito completa la función de inversor encendiendo y apagando el interruptor electrónico de potencia. Hemos explicado el microinversor, el inversor de cadena y el inversor centralizado antes.
Hay tantos tipos de inversores fotovoltaicos, ¿cuál es mejor? En este artículo, voy a explicar la comparación entre microinversor frente a inversor string¿Cuál es más ventajoso y más popular entre los microinversores y los inversores monofásicos?
Características del microinversor y del inversor monofásico
(1) Se requiere una alta eficiencia.
Debido al elevado precio actual de la batería solar, para maximizar la utilización de las células solares y mejorar la eficiencia del sistema, debemos intentar mejorar la eficiencia del inversor.
(2) Se requiere una alta fiabilidad.
En la actualidad, el sistema de centrales fotovoltaicas se utiliza principalmente en zonas remotas, y muchas centrales están desatendidas y sin mantenimiento.
Para ello, el inversor debe tener una estructura de circuito razonable y una estricta selección de componentes. Además, el inversor debe disponer de varias funciones de protección, como: protección contra inversión de polaridad de CC de entrada, protección contra cortocircuito de salida de CA, protección contra sobrecalentamiento y sobrecarga, etc.
(3)Se requiere que la tensión de entrada tenga un mayor rango de adaptación.
Porque la tensión terminal de la célula solar varía con la carga y la intensidad de la luz solar. Especialmente cuando la batería envejece, su tensión terminal varía mucho.
Por ejemplo, para una batería de 12 V, su tensión en bornes puede variar entre 10 V y 16 V, lo que exige que el inversor garantice un funcionamiento normal dentro de un amplio intervalo de tensión de entrada de CC.
¿Qué es un microinversor?
El seguimiento del pico de potencia máxima de cada módulo fotovoltaico se realiza por separado y luego se fusiona en la red de CA tras la inversión.
La capacidad individual de este tipo de inversor suele ser inferior a 1KW. Generalmente, se utilizan conexiones uno a uno, uno a dos, uno a cuatro, y cada componente está equipado con un inversor MPPT independiente.
Adopta el acceso a múltiples cadenas y tiene múltiples MPPT, y cada MPPT está conectado a inversores de una o múltiples cadenas.
Escenarios de aplicación: Los microinversores se utilizan principalmente en escenarios distribuidos, como hogares, pequeñas industrias y comercios, debido al nivel de potencia relativamente bajo de un solo inversor y a un elevado factor de seguridad;
Ventajas de la aplicación: Supervisión a nivel de cadena, adaptación a diferentes orientaciones e inclinaciones, menor pérdida por desajuste de la cadena y bajo coste por kilovatio-hora.
Desventaja de la aplicación: Coste ligeramente superior al de los equipos centralizados.
Qué es un inversor de string
Se realiza un seguimiento individual de varios grupos (normalmente de 1 a 4 grupos) de cadenas fotovoltaicas para obtener el valor pico de potencia máxima y, a continuación, se fusionan en la red de CA tras la inversión.
La potencia de este tipo de inversor es relativamente pequeña, y la potencia única suele ser de 100KW.
Escenarios de aplicación: El inversor centralizado tiene un alto nivel de potencia de un solo inversor y se utiliza principalmente en escenarios de generación de energía centralizada, como plantas de energía fotovoltaica; sistema doméstico pequeño o proyecto de integración de edificios fotovoltaicos BIPV.
Ventajas de la aplicación: Supervisión y desconexión a nivel de componentes, baja tensión de CC más segura, componentes altamente adaptables y alta eficiencia del sistema.
Desventaja de la aplicación: Alto coste del sistema
Comparación entre microinversores e inversores monofásicos
En la comparación entre microinversores e inversores de cadenas, los microinversores tienen una mayor eficiencia de generación de energía, especialmente en escenarios de aplicaciones distribuidas de baja potencia, y son más seguros, fiables y flexibles que los inversores de cadenas.
Además, la dificultad técnica de los microinversores es la mayor entre los inversores fotovoltaicos, y existen ciertas barreras.
Por lo tanto, el margen de beneficio bruto del microinversor global se mantiene en torno a 50%, que es superior al del inversor string, y la competencia no es tan feroz como la del inversor string.
¿Qué es mejor: la tecnología de microinversores frente a la de inversores monofásicos?
En 2021, en el mercado de inversores fotovoltaicos, los inversores de string representarán 69,6%, los inversores centralizados 27,7% y los microinversores alrededor de 2,7%.
Desde el punto de vista técnico del microinversor frente al inversor string, el microinversor es adecuado principalmente para centrales fotovoltaicas domésticas y distribuidas de pequeña capacidad, así como para centrales fotovoltaicas con elevados requisitos en cuanto al nivel de seguridad de las centrales fotovoltaicas.
En el caso de las centrales fotovoltaicas distribuidas domésticas y de pequeña capacidad, debido a su pequeña capacidad de construcción y a sus métodos de construcción flexibles, los inversores monofásicos no se adaptan bien a ellas.
La selección de microinversores puede adaptarse de forma flexible a la capacidad de construcción de las centrales fotovoltaicas, y la adaptación mejora notablemente.
Al mismo tiempo, estas centrales suelen construirse en edificios con elevados requisitos de seguridad.
La pequeña tensión de entrada de CC del microinversor no presenta riesgo de arco eléctrico de CC, lo que puede cumplir los requisitos de seguridad pertinentes y mejorar la seguridad del sistema fotovoltaico.
Además, para la construcción de centrales fotovoltaicas en los tejados de instalaciones con requisitos de alto nivel de seguridad, como gasolineras, estaciones de servicio, etc., el uso de microinversores puede resolver bien los problemas de seguridad de las centrales fotovoltaicas.
Aunque el inversor de cadena puede detectar el arco de CC de la cadena fotovoltaica y apagarlo a tiempo, no puede eliminar fundamentalmente la aparición del arco de CC.
Sólo detiene el trabajo de la cadena fotovoltaica a tiempo después de que se produzca el arco de CC.
Para evitar la aparición continua de arcos voltaicos de CC, es obviamente difícil cumplir los requisitos reales de protección contra explosiones en lugares con elevados requisitos de protección contra explosiones, como gasolineras y estaciones de servicio.
La menor tensión de entrada de CC del microinversor elimina fundamentalmente la aparición de arcos eléctricos de CC y, por lo tanto, resuelve realmente el problema a prueba de explosiones de la instalación de sistemas fotovoltaicos en lugares inflamables y explosivos.
Con el continuo desarrollo de la tecnología de microinversores, su coste por vatio seguirá disminuyendo.
Al mismo tiempo, los requisitos de seguridad de los sistemas fotovoltaicos distribuidos mejoran constantemente, lo que fomenta el uso creciente de microinversores.
Conclusión
Parece que el microinversor es muy prometedor y ventajoso en la comparación de varios aspectos del microinversor frente al inversor de cadenas.
Se cree que, en un futuro próximo, los microinversores se utilizarán ampliamente en diversos sistemas fotovoltaicos, al igual que los inversores centralizados y de cadenas tradicionales.
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