microinversor Enphase IQ7+ – Crédito de la imagen Enphase energy
Los microinversores son una excelente alternativa al inversor solar común de «red» y se utilizan en más de la mitad de todas las instalaciones solares en España.
Los microinversores, también conocidos como micros , tienen varias ventajas sobre los inversores solares de red, pero tienen un costo inicial marginalmente más alto.
En este artículo, examinamos si vale la pena pagar más y qué ventajas tienen los micro inversores sobre los inversores de red comunes. Para aquellos nuevos en la energía solar, aprenda los conceptos básicos de cómo funciona la energía solar.
Enphase Energy, fundada en 2006, ha sido considerada durante mucho tiempo como el fabricante de microinversores líder en el mundo. Con sede en EE. UU., Enphase lanzó el primer microinversor, el M175 en 2008, pero no fue hasta que se lanzó el M190 de próxima generación en 2009 que las ventas realmente despegaron.
Desde entonces, Enphase se ha establecido como líder de la industria en tecnología de microinversores y tiene una gran participación de mercado en América del Norte.
Las ventas en otras regiones, como Europa y Australia, han sido bajas en comparación, pero están creciendo a medida que tanto los consumidores como los instaladores se dan cuenta de los muchos beneficios de los microinversores.
Además, antes de comenzar en profundidad acerca de lo que es un Micro Inversor, os recordamos que desde Electronica Torcal somos especialistas en la energía solar fotovoltaica en Málaga.
¿Qué es un Micro Inversor?
Un microinversor es un inversor muy pequeño diseñado para acoplarse a cada panel solar individual. Esto es muy diferente a los inversores solares de red comunes que generalmente se ubican en una pared a cierta distancia de la red de paneles solares y se conectan a través de un cable de CC.
En los sistemas de inversores de red, la energía de CC de la red de paneles se convierte luego en CA en el inversor.
Dado que los micro inversores están conectados a cada panel solar, cada panel funciona de forma independiente del resto de la matriz solar y la energía de CC se convierte en CA inmediatamente en el techo.
Algunos paneles solares también están disponibles con microinversores instalados de fábrica, estos se denominan módulos solares de CA , que analizaremos en detalle más adelante.
Nota: la mayoría de los beneficios de los microinversores solo se aplican a los microinversores de alta calidad, como los de Enphase Energy. Deben evitarse los micros desconocidos o de mala calidad debido al historial de altas tasas de fallas y servicio deficiente.
Ventajas de los Micro Inversores
La principal ventaja de los micro inversores es que cada panel se controla y optimiza individualmente para generar la máxima potencia. Los paneles solares pueden generar diferentes cantidades de energía debido a una serie de razones, como la sombra, la suciedad y la falta de coincidencia, como se explica en detalle a continuación.
En una instalación de red estándar, los paneles están conectados en serie y la potencia de salida de toda la red puede reducirse en gran medida por un solo panel de bajo rendimiento, sombreado o sucio.
Sin embargo, el uso de micro puede superar esto y ayudar a evitar las muchas razones por las que los sistemas solares pueden tener un bajo rendimiento, que incluyen:
- Sombreado : árboles, edificios, postes, cables, antenas o estructuras de techo
- Suciedad : polvo, nieve, excrementos de pájaros o pájaros
- Desajuste del panel : varias tolerancias de fabricación
- Fallas en el panel : microfisuras, puntos calientes o entrada de agua.
- Diferencia de temperatura : desajuste térmico en diferentes momentos del día.
- Envejecimiento del panel: degradación del panel a diferentes velocidades a lo largo del tiempo
- Sin PID : elimina la posible degradación inducida.
- Diseños de techo extraños : paneles montados en múltiples orientaciones y ángulos
- Techo pequeño : área del techo en la que solo cabe una pequeña cantidad de paneles
Teniendo en cuenta los problemas enumerados anteriormente, los microinversores pueden mejorar significativamente el rendimiento. Ya que, permiten que todos los paneles funcionen en su punto de máxima potencia y no se vean afectados por el bajo rendimiento de otros paneles.
Otra ventaja de los micro es la capacidad de ubicar paneles en múltiples secciones de diseños de techo complejos con diferentes orientaciones y ángulos de inclinación.
A diferencia de los inversores de red, los micro inversores no están restringidos a la colocación del panel, que generalmente se limita a dos o tres orientaciones diferentes.
Los inversores de red generalmente tienen solo 2 entradas de red (MPPT). Por lo tanto, solo pueden funcionar con dos grupos de paneles.
Además, las red deben tener suficiente voltaje para operar el inversor, lo que significa que normalmente debe haber al menos cuatro paneles en una red.
Los sistemas de micro inversores no están restringidos por ninguna de estas limitaciones.
Otras ventajas de los micro inversores
- Ningún punto único de falla
- No limitado por voltajes de red
- Se expande fácilmente con paneles diferentes o más nuevos
Los sistemas de microinversores tampoco tienen un punto único de falla. Sin embargo, es particularmente importante en un sistema grande con muchos paneles.
Esto significa que, a diferencia de los sistemas de inversores de red, si un panel o microinversor tiene una falla grave, el resto del sistema no se ve afectado y no resulta en una pérdida total de generación.
Gama De Microinversores De Enphase
Enphase Energy ahora tiene dos familias de microinversores, la actual serie IQ7 de séptima generación y la nueva serie IQ8 de octava generación. Actualmente, la serie IQ8 solo está disponible en América del Norte y está disponible en una amplia gama de tamaños para adaptarse a tamaños y voltajes de paneles específicos, en particular, los paneles solares comerciales más potentes de hasta 550 W. Las fechas de lanzamiento para otros países aún están pendientes.
Serie IQ7
La serie IQ7 existe desde 2018 y se han lanzado varias variaciones nuevas a lo largo de los años. Sin embargo, siendo la última el microinversor IQ7A listo para la red inteligente más potente.
Debido a la llegada al mercado de paneles solares cada vez más grandes y potentes, el IQ7A tiene una potencia nominal continua más alta de 349 VA, frente a los 320 V del IQ7X.
Sin embargo, a diferencia del IQ7X, el voltaje de entrada de CC máximo está limitado a 58 V, que es compatible con los últimos paneles solares de alta potencia de 60 y 72 celdas, o 120 y 144 de corte medio de hasta 460 W.
Los paneles de 96 celdas, como los de Sunpower y Panasonic, solo son compatibles con el IQ7X.
Nueva serie IQ8
Los microinversores de octava generación de Enphase finalmente están disponibles y están repletos de innovaciones para permitir funciones avanzadas de formación de red y un control preciso de la energía. Reclamado como «los primeros microinversores de formación de red de la industria con capacidad de conversión de energía de fase dividida».
Además, la gama IQ8 está disponible en una amplia gama de tamaños desde 240VA hasta 380VA para adaptarse a casi todos los tipos de paneles de la generación anterior de 60 celdas. el camino hasta los últimos paneles potentes de 540 W + utilizados para grandes instalaciones comerciales.
Donde la serie IQ8 realmente brilla es en la velocidad y la precisión gracias al «circuito integrado específico de la aplicación (ASIC)» que permite que el microinversor se convierta en un inversor de seguimiento de carga rápido para permitir un funcionamiento sin problemas tanto en la red como fuera de ella. modos de cuadrícula.
En particular, la nueva serie IQ8 está diseñada para funcionar junto con la nueva gama de equipos de almacenamiento de baterías de Enphase, que incluyen la batería IQ, la puerta de enlace IQ y el controlador del sistema IQ que se describen con más detalle a continuación.
Monitoreo a nivel de sistema y panel
Los microinversores ofrecen una mejor supervisión del sistema en comparación con los inversores de red. Ya que, cada panel puede supervisarse individualmente. Para los sistemas de inversores de red comunes, los ‘optimizadores de CC’ adicionales montados en el panel, como los de Tigo o SolarEdge , también pueden habilitar el monitoreo y la optimización a nivel de panel individual.
Con micros, un propietario puede ver el rendimiento del sistema como un todo, además de a nivel de panel individual.
Además, el instalador puede tener un inicio de sesión separado donde puede monitorear todos sus sistemas a nivel de panel y recibir una advertencia cuando algún panel tiene un bajo rendimiento, lo que puede evitar el tiempo de inactividad del sistema y ayudar con cualquier reclamo de garantía.
Enphase Energy tiene el centro de monitoreo Envoy para todos los sistemas para permitir la configuración, puesta en marcha y monitoreo remoto. También monitorean todos los sistemas registrados en todo el mundo desde la sede de EE. UU. Lo que, brinda información valiosa para monitorear las condiciones de falla y continuar mejorando sus productos.
Fiabilidad
La mayoría de los microinversores han sido rigurosamente probados en condiciones climáticas y climáticas extremas.
Estas unidades están diseñadas para durar la vida útil de un panel solar y, por lo general, tienen una garantía que las respalda.
Muchos microinversores como los de Enphase vienen con una garantía de 25 años, que es mucho más larga que los 10 años estándar para la mayoría de los inversores de red.
Nuevamente, tenga en cuenta que esto solo es relevante con microinversores de alta calidad como los de Enphase.
Hasta la fecha, nuestros especialistas en energía solar informaron tasas de fallas muy bajas, y Enphase ha demostrado ser uno de los fabricantes de inversores más confiables del mundo.
Altas temperaturas
Enphase probó y supervisó el rendimiento de sus micros durante el verano australiano de 2014 en Adelaida, que tuvo la mayor cantidad de días consecutivos por encima de los 40 °C (104 °F) en su historial registrado y alcanzó un máximo de 45,9 °C (115 °C).
Debido a la monitorización avanzada de sus inversores, pudieron anunciar que «Ningún micro inversor de Enphase en Australia se apagó debido a la alta temperatura» durante este período.
Otros fabricantes también tienen pruebas muy estrictas de sus inversores y se han desempeñado bien en temperaturas altas y heladas.
Sin embargo, no se puede inferir que todos los micros cumplan con este estándar y hay varias marcas competidoras que han registrado tasas de fallas mucho más altas por parte de los instaladores.
Seguridad: CA frente a CC
En un sistema de inversor de red en la azotea, la electricidad de CC se envía desde la parte superior del techo, generalmente a través de las cavidades del techo o la pared, a un inversor que luego convierte la electricidad de CC en electricidad de CA.
A diferencia de los sistemas solares de red comunes, cuando se daña un solo módulo, no puede convertirse en un punto caliente peligroso.
Sin embargo, puede ocurrir con las red. Ya que, el voltaje y la corriente más altos pueden causar una fuga térmica.
En un sistema de microinversor, los paneles aún producen energía de CC, pero se convierte en CA de inmediato, justo en el techo.
Esto es importante porque es el voltaje de la electricidad de CC el que tiene más probabilidades de causar un arco cuando un cable está dañado, lo que a su vez puede provocar calentamiento y un posible incendio.
Es muy importante tener en cuenta que es muy poco probable que se produzca un incendio en cualquier sistema solar, especialmente si se toman los métodos de instalación correctos.
Inversión
Los fabricantes de microinversores argumentan que, si bien el costo inicial de su tecnología es más alto que el de los inversores de red, tienen un mejor valor con el tiempo.
Es lógico pensar que si los micros permiten un mayor rendimiento y rendimiento de su sistema solar y son más confiables, con el tiempo obtendrán una mejor rentabilidad.
Si lo hacen y, de ser así, en qué medida, depende de muchos factores, entre ellos; diferencia en el costo del sistema inversor de red, sombreado y suciedad del sistema y tarifas de electricidad.
Módulos Solares De CA
Los módulos solares de CA (paneles con micros adjuntos de fábrica) tienen algunas ventajas en comparación con los micros adicionales.
SolarBridge fue considerado el líder en módulos de CA, pero fue adquirido por el fabricante de paneles solares de gran prestigio SunPower en 2014 y dado que solo hay módulos de CA disponibles con los ahora micros Sunpower.
A mediados de 2018 , Enphase compró el negocio de microinversores de Sunpower y ha vuelto a desarrollar módulos de CA.
La nueva serie IQ de séptima generación de Enphase se ha diseñado específicamente para integrarse en módulos de CA.
Una ventaja significativa para los instaladores es la velocidad a la que pueden instalar módulos de CA. Como los inversores ya se han montado en los paneles, los instaladores solo necesitan colocar los paneles en el techo y conectarlos.
Como el micro inversor está integrado en el panel, también hay menos puntos de falla y el micro generalmente se ha optimizado para el panel en particular en el que está ensamblado.
Esto generalmente es más confiable con menos manipulación y también puede traducirse en ahorros en los costos de instalación para los consumidores.
Desventajas y qué evitar
Un factor que debe tenerse en cuenta cuando se analizan los microinversores es que hay muchos más inversores en una instalación solar que con un inversor de red.
En un sistema de 5kW usando paneles de 250W y micros en cada panel, habrá 20 inversores.
Esto, significa que si los micros que se utilizan tienen la misma tasa de fallas que un inversor de red de rango medio, hay 20 veces más posibilidades de falla que con ese inversor de red.
Por lo tanto, si decide utilizar microinversores, siempre debe utilizar los de mejor calidad, como los de Enphase. Porque no puede permitirse que fallen con tanta frecuencia como un inversor monofásico de gama media.
Esto nos lleva al segundo punto; costo.
El costo inicial será un poco más caro como se mencionó anteriormente. En sistemas más pequeños (3-4kW), los micros son menos costosos que los sistemas de red, porque en lugar de tener un inversor de red, tiene 8-12 micros.
Aunque en un sistema de 6kW, la diferencia de costos se vuelve mayor a medida que un solo inversor de red se vuelve significativamente más económico que 16-20 microinversores.
La razón final y más obvia por la que los microinversores pueden no ser la mejor opción se debe a la ubicación de montaje en el techo. Donde, generalmente están expuestos al calor extremo, la humedad y la posible niebla salina cuando se encuentran cerca del océano. Aquí es donde los inversores string tienen la gran ventaja de montarse en lugares más protegidos o incluso en interiores.
La mayoría de los microinversores se prueban y construyen para estas condiciones climáticas extremas, pero a lo largo de los años . Además, algunos microinversores han tenido múltiples fallas, especialmente cuando se encuentran en condiciones adversas como alta humedad y en las proximidades del océano con corrosión salina extrema.
Micro Inversores Y Baterías
Desafortunadamente, muchos de los sistemas de almacenamiento de baterías de CC conocidos en el mercado no se pueden usar junto con microinversores.
Dado que la mayoría de los sistemas de baterías están acoplados a CC, se requiere un inversor de red híbrido compatible o un inversor multimodo. Debido a que los microinversores emiten alimentación de CA, no se pueden usar con estos sistemas de batería de CC comunes; Sin embargo, se pueden usar con sistemas de batería de CA populares como Tesla Powerwall 2 y Sonnen ECO.
Enphase Energy fabrica un módulo de batería de CA compacto de 1,2 kWh que es compatible con el sistema de microinversor de Enphase y se puede administrar a través del portal Enphase Enlighten.
Este exclusivo sistema modular se puede ampliar si es necesario y, dado que se comunica con Enphase Envoy, permite una gama completa de funciones de cambio de carga y gestión de la demanda.
La única desventaja de la batería de CA de Enphase es que (en este momento) no se puede utilizar como fuente de alimentación de respaldo.
Afortunadamente, ahora hay varias baterías de CA populares que tienen capacidad de respaldo, incluidas la Tesla Powerwall 2 y las nuevas baterías Enphase Empower que se describen a continuación.
Nuevo Sistema De Batería Encharge De Enphase
Enphase finalmente lanzó el tan esperado sistema de almacenamiento de energía conocido como Enphase Ensemble, construido alrededor de las nuevas baterías Encharge IQ de Enphase y los microinversores IQ8 de nueva generación.
Las nuevas baterías acopladas a CA IQ estarán disponibles en 2 tamaños, un modelo más pequeño de 3,4 kWh y un modelo grande de 10,1 kWh, que técnicamente son tres de las baterías más pequeñas combinadas en una sola unidad. Enphase ha diseñado un sistema de batería muy exclusivo utilizando su nueva tecnología de microinversor IQ.
El sistema de almacenamiento de energía está configurado para funcionar en paralelo y brindar una potencia continua de 3,8 kW y una potencia máxima de 5,7 kW. Además, es más de 10 veces mayor que la batería Enphase de generación anterior y tiene un tamaño adecuado para el hogar promedio.
Más importante aún, el nuevo sistema de almacenamiento de energía tiene una capacidad de respaldo completa gracias a los microinversores IQ8 integrados que forman la red. Además, la unidad adicional de interruptor inteligente Empower que contiene el dispositivo de aislamiento de la red.
Controlador del sistema IQ 2
El controlador del sistema IQ 2 es el corazón del nuevo sistema de almacenamiento de energía de Enphase . A parte, proporciona integración en la red y energía de respaldo sin problemas en caso de un corte de energía. Esencialmente, permite la formación de una microrred doméstica.
Además, combina todo el equipo de interconexión de red requerido en un gabinete estético compacto que hace que la instalación sea mucho más rápida y fácil.
El controlador es necesario para la integración de energía solar, almacenamiento e incluso un generador de respaldo para habilitar la funcionalidad fuera de la red.
Actualmente solo disponible en América del Norte.
Características y funciones principales del controlador IQ System:
- Gestiona y controla la conexión a la red.
- Detecta automáticamente las interrupciones de la red y las transiciones a la copia de seguridad
- Admite copias de seguridad completas y parciales del hogar
- Transformador formador de neutro para operación de respaldo de 120/240 V de fase dividida
- Proporciona integración para generadores de reserva compatibles (CA)
- Compatible con microinversores Enphase de la serie IQ8 y de la generación anterior
- Permite la priorización de energía para cargas críticas durante una interrupción de la red cuando se combina con el controlador de carga IQ opcional.
Resumen
Hay muchas ventajas en el uso de microinversores y módulos de CA de Enphase, especialmente cuando se requiere monitoreo a nivel de panel individual.
Los microinversores tienen un costo inicial ligeramente más alto para los sistemas más pequeños que los sistemas de inversores de red, y esta diferencia de precio aumenta considerablemente para los sistemas más grandes.
Si tiene un presupuesto ajustado y tiene un área de techo abierto considerable sin problemas de sombra, entonces un inversor de red de buena calidad será más económico.
Hasta hace poco, los microinversores no eran una gran opción para aquellos que buscaban almacenamiento de energía.
Algo más
Sin embargo, esto ha cambiado ahora con el nuevo y avanzado sistema de almacenamiento de energía Enphase IQ y los controladores inteligentes diseñados para una integración perfecta de energía solar, baterías e incluso generadores de respaldo para proporcionar una funcionalidad parcial y total fuera de la red.
Si está buscando un sistema solar de calidad, seguro y de alto rendimiento con una excelente supervisión, los microinversores de calidad de Enphase son fácilmente una de las mejores opciones.
Para techos con múltiples aspectos o problemas de sombreado, los micros son una opción perfecta, especialmente si cada sección del techo está limitada a una pequeña cantidad de paneles.
Para sistemas comerciales con muchos techos inclinados, obstáculos o donde se requiere monitoreo de rendimiento, los micros ofrecerán muchas ventajas y pueden ofrecer una mayor rentabilidad durante la vida útil del sistema.
Es obvio que Enphase es considerado el mejor proveedor de microinversores del mercado . Esto se debe a la sólida trayectoria, la baja tasa de fallas, la alta calidad, el monitoreo avanzado del sistema y, en general, muy buen servicio.
