El inversor solar es el elemento más importante de una instalación fotovoltaica, pero hay muchas opciones disponibles a la hora de elegirlos: varían en tamaño, rendimiento, durabilidad, capacidades y costo. ¿Qué opciones hay? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de cada una? En esta guía encontrará una primera aproximación para entender cuál es la mejor solución para su hogar o empresa.
- ¿Qué es un inversor?
- inversores centralizados, o de cadena
- microinversores solares
- inversores especializados para baterías
- inversores híbridos
- ¿Qué es un inversor híbrido y por qué debería importarme?
- Tipos de inversores híbridos
- Modo conectado a la red (“on-grid”)
- Modo híbrido
- Modo de reserva
- Modo fuera de la red (“off-grid”)
- Ventajas de los inversores híbridos
- Diseño optimizado
- Disponibilidad
- Menores pérdidas por conversión entre CA y CC
- Monitorización centralizada
- Aplicación móvil de supervisión y control en la nube
- A prueba de cambios (instalación de baterías a posteriori)
- Desventajas de los inversores híbridos
- Costes del equipo
- Limitaciones de la potencia de reserva
- Resistencia al clima
- Aplicaciones para sistemas de paneles solares existentes
- Flexibilidad de diseño en el futuro
- La exitosa línea de inversores GEN24 de Fronius en Uruguay
¿Qué es un inversor?
Un inversor es un componente fundamental de cualquier sistema de energía solar: convierte la electricidad de corriente continua (CC) generada por los paneles solares en electricidad de corriente alterna (CA) que usan los equipos de hogares y empresas.
Inversores de cadena
Los inversores centralizados, o de cadena, son los usados con más frecuencia. Conectan un conjunto de paneles solares haciéndolos funcionar, en los hechos, como un solo gran panel solar. Su eficiencia y durabilidad han crecido notablemente con el tiempo, mientras que su costo y tamaño disminuyen año a año.
También han disminuido sus requerimientos de enfriamiento, lo que ayuda en la reducción de tamaño y reduce el ruido generado por ventiladores, dando más libertad para su ubicación en espacios reducidos o en los que se realizan otras tareas.
Microinversores
Los microinversores solares se diferencian en que se acopla un microinversor individual a cada panel solar, y su salida se combina.
Esto puede mejorar la eficiencia global del sistema ya que se aíslan eléctricamente los paneles entre sí. Problemas en uno de ellos (defectos de fabricación, roturas, sombras o pequeños cambios de orientación) son más fáciles de detectar y no reducen desproporcionadamente la producción del conjunto.
Por el mismo principio, cuando se cuenta con paneles orientados en distintas direcciones, los microinversores permiten el máximo rendimiento de cada uno a lo largo del día, porque no son afectados por los que reciben menos luz solar.
A su vez, un microinversor suele tener una vida útil más larga que un inversor central ya que no tiene partes móviles por no necesitar enfriamiento activo.
Sus principales desventajas incluyen un mayor coste inicial y, como se instala uno por cada panel, hace que sean más costosos de mantener. Por estos motivos no son comunes en instalaciones fotovoltaicas pequeñas y medianas.
Inversores especializados para baterías
Tanto si instala un sistema de paneles solares con un inversor tradicional o con microinversores, y decide añadir un sistema de baterías más adelante, necesitará añadir un inversor especializado para baterías que convierta la electricidad de CA a CC para que la batería la almacene y descargue.
Los inversores de baterías solares son bidireccionales y pueden utilizarse conectados o desconectados de la red eléctrica pública. Convierten la electricidad de CC en CA y pueden volver a convertir la CA en CC.
Inversores híbridos
Los inversores híbridos ofrecen lo mejor de dos mundos.
Si combina su sistema de paneles solares con un inversor híbrido, ya no es necesario un inversor de baterías independiente, ahorrando espacio, tiempo de colocación y pérdidas en la conversión entre corriente continua y alterna.
Explicamos más sobre su importancia a continuación:
¿Qué es un inversor híbrido y por qué debería importarme?
Un «híbrido» combina características de dos cosas similares en una sola. Por ejemplo, los vehículos híbridos tienen la capacidad de quemar gasolina y utilizar baterías para su propulsión. Un inversor solar híbrido combina las características de un inversor solar estándar y de un inversor de baterías en una unidad de carga de electricidad que ocupa menos espacio y requiere menos cableado.
Un «inversor híbrido inteligente» o «inversor de red inteligente» permite almacenar el exceso de energía generada por instalaciones solares fotovoltaicas (normalmente en hogares), en un sistema de baterías para su consumo posterior.
La electricidad de los paneles solares se genera sólo durante el día, con un pico de generación alrededor del mediodía, fluctuando según las condiciones climáticas, no necesariamente de forma sincronizada con el consumo eléctrico del lugar. Para superar el desfasaje entre lo que se produce y lo que se consume, y para tener energía cuando no hay producción de electricidad solar o abastecimiento de la red eléctrica (en casos de un apagón o en sistemas aislados “off-grid”), es necesario contar con baterías especializadas que abastezcan la demanda.
Los inversores híbridos inteligentes (el corazón de lo que se conoce como “smart grid”) son los que hacen esto posible al gestionar el almacenamiento y el consumo de energía en tiempo real, según lo necesitamos. Ellos tienen más entradas y salidas que un inversor de cadena tradicional, para facilitar el envío de electricidad hacia y desde su caja de fusibles, la red eléctrica y su unidad de almacenamiento de energía.
Algunos consideran que se trata de una tecnología nueva, pero en algunas partes del mundo los inversores híbridos (más o menos inteligentes) existen desde los años 90. Con el desarrollo de sistemas que incluyen fuentes de energía renovable y los precios variables de la electricidad (como tarifas diferenciales según la hora del día), empresas de punta de distintos países vieron la necesidad de desarrollar inversores inteligentes para sincronizar la producción y el consumo de energía de forma más eficiente y económica, y comenzaron a construirlos.
Al combinar todas las funciones clave necesarias para la energía solar y el almacenamiento en baterías en un solo aparato de muy fácil instalación y configuración, los inversores híbridos suelen ser mucho más económicos y fáciles de instalar que los sistemas de almacenamiento en baterías más complejos, que suelen requerir varios inversores.
Dicho esto, es importante destacar que, aunque los inversores híbridos están diseñados para incorporar almacenamiento, se puede instalar esta tecnología aún sin baterías; de hecho, muchas personas optan por instalar un inversor híbrido de forma preventiva ante la posibilidad de añadir baterías a su sistema en el futuro.
Tipos de inversores híbridos
Los inversores híbridos pueden utilizarse para instalaciones conectadas a la red eléctrica tradicional o desconectadas de ella. Dependiendo de las necesidades, el inversor puede seleccionar entre la batería, la energía solar o la red eléctrica pública de forma dinámica, según el consumo eléctrico local lo requiere, y decide cuándo cargar las baterías.
Los cuatro modos de funcionamiento en que pueden programarse la mayoría de los inversores híbridos son estos:
- Modo conectado a la red (“on-grid”): funciona como un inversor solar normal (sin batería), priorizando el consumo de energía solar y complementándolo con la red eléctrica pública cuando no es suficiente, o volcando excedentes a ella cuando los hay.
- Modo híbrido: almacena el exceso de energía solar durante el día en baterías, para utilizarlo por la noche y aumentar la autosuficiencia.
- Modo de reserva: funciona como un inversor solar normal cuando la red está conectada y cambia automáticamente al modo de energía de reserva sólo durante un corte en la red.
- Modo fuera de la red (“off-grid”): funciona como un inversor fuera de la red y utiliza el exceso de energía solar para cargar la batería. No todos los inversores híbridos están diseñados para utilizarse en sistemas de energía solar sin conexión a la red y tienen la capacidad de arrancar y hacer funcionar una fuente de energía de reserva (baterías) si es necesario. Los inversores híbridos de Fronius, ABB y Fimer que provee SES Uruguay tienen esa capacidad integrada.
Asegúrese de trabajar con un instalador solar de confianza que le garantice que está sacando el máximo beneficio de su equipo solar, sin ponerlo en peligro.
Ventajas de los inversores híbridos
Los inversores híbridos tienen muchas ventajas; a continuación, presentamos algunas de las principales a tener en cuenta al comparar soluciones de inversores híbridos:
Diseño optimizado
Si tuviera que añadir un sistema de respaldo de baterías a su sistema solar fotovoltaico actual, tendría que comprar no sólo el banco de baterías en sí y posiblemente un nuevo inversor, sino también un controlador del cargador de baterías y quizás un sistema de supervisión del rendimiento. Se trata de piezas de hardware adicionales que ocupan mucho espacio, con costes que se van acumulando.
Los sistemas de inversores híbridos inteligentes integran la supervisión del rendimiento, el control de la carga y la función bidireccional del inversor de CA-CC en un solo paquete.
Disponibilidad
Una idea errónea sobre la energía solar es que, si instala un sistema, siempre tendrá energía durante los cortes. En la mayoría de los casos, esto no es cierto: los inversores solares tradicionales conectados a la red se apagan automáticamente durante los cortes de energía por motivos de seguridad, cortando la generación de energía de su sistema de paneles solares.
Si desea que sus aparatos eléctricos sigan funcionando con energía solar de reserva durante un corte de la red, los inversores híbridos combinados con baterías son una gran solución.
Menores pérdidas por conversión entre CA y CC
Cada vez que debe convertirse electricidad de CA a CC o viceversa, se pierde algo de energía. Para evitarlo, muchos inversores solares híbridos toman la corriente continua de sus paneles solares y la alimentan directamente a las baterías, sin convertirla antes en corriente alterna y viceversa en el proceso. Así, la amortización de estos sistemas es más rápida.
Monitorización centralizada
Con un inversor híbrido, toda su electricidad solar –ya sea enviada a la red, consumida o almacenada en su batería– se gestiona a través de un mismo componente. Esto permite supervisar tanto su sistema de paneles solares como el rendimiento de la batería a través de una sola plataforma.
Aplicación móvil de supervisión y control en la nube
Estamos en la era digital, lo que significa que podemos hacer muchas cosas interesantes con nuestros teléfonos en lugar de limitarnos a mantener conversaciones.
Los nuevos inversores híbridos tienen la capacidad de enviar los datos de rendimiento del sistema a un portal de la empresa en Internet, desde el que con una aplicación móvil puede ver el rendimiento de su sistema y recibir notificaciones cuando y si su sistema no funciona tan bien como debería.
Los inversores híbridos también suelen tener modos configurables para poner el sistema en modo de vacaciones o de espera a través de una aplicación. De este modo, usted garantiza el uso óptimo de la energía que se genera con sus paneles solares, incluso cuando no está en el lugar.
A prueba de cambios (instalación de baterías a posteriori)
Una de las mayores ventajas de un inversor híbrido es que combina la funcionalidad de dos equipos separados en uno solo. Esto puede significar un proceso de instalación más fácil para su instalador solar. Dependiendo de los precios de los componentes individuales y del coste de la mano de obra, puede ahorrar dinero instalando un inversor híbrido desde el principio en lugar de pagar por separado un inversor solar y un inversor específico para baterías. Sin embargo, si no está en sus planes añadir baterías a su sistema solar, compare las soluciones híbridas con los inversores solares tradicionales conectados a la red, ya que pueden requerir una inversión inicial menor.
Desventajas de los inversores híbridos
Los inversores híbridos no son la solución adecuada para todos los sistemas de paneles solares; he aquí algunos de los inconvenientes que hay que tener en cuenta:
Costes del equipo
Añadir un inversor híbrido y baterías a su sistema le costará más inicialmente que instalar una solución únicamente conectada a la red.
Esta inversión adicional puede valer la pena si sufre frecuentes cortes de electricidad o quiere utilizar su batería durante las horas en que la electricidad de la red cuesta más dinero y cargarla cuando la electricidad de la red cuesta menos, ahorrando así mucho dinero en el proceso.
Sin embargo, si su compañía eléctrica ofrece incentivos de consumo y la red pública es fiable en su zona, un sistema tradicional de paneles solares conectados a la red costará menos inicialmente.
Limitaciones de la potencia de reserva
Algunos modelos de inversores híbridos permiten que toda la energía fluya desde la batería a las cargas durante un apagón. Otros tienen una cantidad limitada de electricidad que puede fluir desde la batería a las cargas domésticas durante los apagones, restringiendo sus posibilidades.
Es importante conocer la capacidad de su sistema para ser plenamente consciente de sus limitaciones en los momentos en que esperaba aprovechar al máximo la salida de su batería de alta capacidad.
Resistencia al clima
Aunque la mayoría de los inversores híbridos tienen una clasificación IP65 para la intemperie, lo que significa que pueden instalarse en la pared exterior de su casa, no es el caso de todos los modelos.
Incluso si mantiene su inversor híbrido en un lugar semiprotegido fuera de los castigadores rayos del sol del verano, algunos modelos de mayor rendimiento están diseñados solamente para instalaciones interiores.
Aplicaciones para sistemas de paneles solares existentes
Si ya tiene un sistema de paneles solares en funcionamiento y quiere añadir una batería, la forma más sencilla de hacerlo es instalar una batería acoplada a la CA con su propio inversor. Como su sistema de paneles solares ya tiene su propio inversor conectado a la red, cambiar este componente por una solución híbrida requerirá cableado y mano de obra adicionales, lo que puede aumentar el coste de su sistema de energía solar con almacenamiento.
Flexibilidad de diseño en el futuro
No todos los inversores híbridos son compatibles con todas las baterías. Y algunos sistemas de almacenamiento de energía vienen con un inversor ya incorporado, lo que elimina la necesidad de un inversor híbrido. Si instala un inversor híbrido de forma preventiva, tenga en cuenta que puede estar limitando sus opciones en cuanto a futuras tecnologías de almacenamiento.
La exitosa línea de inversores GEN24 de Fronius en Uruguay
En 2020 y 2021, la empresa alemana Fronius obtuvo los primeros puestos en la Inspección anual de Almacenamiento Energético de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Berlín (HTW), Alemania. En 2021 el primer puesto lo ocupó el inversor Primo GEN24 6.0 Plus en el caso de referencia de 5 kWp, mientras que el inversor modelo Symo GEN24 10.0 Plus quedó en el segundo puesto en el caso de referencia de 10 kWp. A su vez, Fronius fue el único fabricante de inversores que alcanzó la clase de eficiencia energética A con ambos productos.
Este estudio compara anualmente sistemas de almacenamiento fotovoltaico para hogares. En 2021 compitieron 20 sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaico de 15 fabricantes.
Los inversores Fronius GEN24 cuentan con tecnología de múltiples flujos, o Multi Flow Technology. No solo permite la gestión inteligente y simultánea de una gran variedad de flujos de energía en paralelo en todas las direcciones, sino también el acoplamiento CA y CC del almacenamiento por batería. Además, alcanza rendimientos de conversión muy elevados mediante el uso de semiconductores de potencia de carburo de silicio.
Como siempre, si tiene dudas o busca más información, le recomendamos que se ponga en contacto para que le orientemos y le proporcionemos estimaciones de inversión y ahorro personalizadas.
