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Más energía CA de paneles solares
Hay más en la energía solar que los paneles vidriosos azules que brillan en los tejados. Igual de importantes son los inversores que convierten la energía de CC creada por los paneles solares en energía de CA lista para la red. Por lo general, todos los paneles de un sistema fotovoltaico en la azotea están conectados a un gran inversor montado en el costado de una casa.
Detrás de la escena: Se pueden conectar pequeños microinversores, como el que se muestra arriba, detrás de cada panel solar para convertir la energía de CC en CA y mejorar la eficiencia general del sistema.
Puesta en marcha Energía Enphase de Petaluma, CA, está fabricando los primeros microinversores. Estos inversores más pequeños se pueden atornillar al bastidor debajo de cada panel solar, para convertir la energía CC en CA para cada panel individualmente. La compañía afirma que los dispositivos aumentarán la eficiencia de un sistema fotovoltaico entre un 5 y un 25 por ciento y reducirán el costo de la energía solar.
Enphase ha recaudado más de $ 20 millones en su última ronda de financiación. La compañía se ha asociado con varios distribuidores y socios, incluido el fabricante de módulos solares Participaciones de energía de Suntech e instalador Akeena Solar , para llevar su dispositivo a los clientes. Los microinversores podrían usarse en sistemas fotovoltaicos residenciales, comerciales o incluso a escala de servicios públicos, dice Todd Wilson, socio general de Socios de RockPort Capital , uno de los principales inversores en tecnología de Enphase.
Además de la conversión de CC a CA, los inversores se encargan de obtener la mayor cantidad de energía de los módulos solares. Tienen un circuito lógico que busca constantemente los mejores niveles de voltaje y corriente a los que pueden operar los paneles. (La potencia es el producto del voltaje y la corriente).
En un sistema fotovoltaico convencional, los paneles solares se conectan en serie y su potencia de CC combinada de alto voltaje se alimenta a un inversor. Por lo tanto, el circuito lógico del inversor optimiza los niveles totales de corriente y voltaje. Pero si la corriente de un panel cae, limita la salida general del sistema. Algo tan simple como una hoja que sopla sobre un módulo, o el polvo, los escombros o la sombra en un módulo, afectará a toda la gama de todos los módulos que están conectados en serie, dice Leesa Lee, directora de marketing de Enphase.
Los microinversores optimizan los niveles de voltaje-corriente en cada panel individualmente. Esto exprime la mayor cantidad de energía de cada panel y luego la suma, aumentando la eficiencia del sistema. Cualquier impacto en un módulo se limita a ese módulo solo, dice Lee. Además, el costo del equipo para los microinversores es aproximadamente un 15 por ciento menor que el costo de un sistema tradicional, dice, porque los costosos componentes de CC, como los combinadores y desconectores de señal, se pueden reemplazar con piezas de CA disponibles en el mercado.
El concepto de pequeños inversores ha existido durante más de una década, pero ha habido desafíos técnicos para hacer dispositivos prácticos. Uno de los mayores obstáculos para las tecnologías de microinversores en el pasado ha sido la eficiencia de conversión, dice Marv Dargatz, director senior de sistemas de Enphase. Enphase convirtió muchas partes analógicas en los circuitos a digitales para hacer que el inversor sea más pequeño sin sacrificar la eficiencia. La eficiencia de conversión de un microinversor individual es del 95,5 por ciento, a la par con la eficiencia de los grandes inversores tradicionales, que van del 94 al 96 por ciento.
Daniel Kammen , profesor de políticas públicas especializado en energía en la Universidad de California, Berkeley, dice que la industria solar se ha aferrado a la convención de conectar paneles solares en una cadena desde la década de 1960, cuando los inversores eran caros. Es una locura que todavía conectemos paneles solares en serie, dice Kammen. Toma lo que ahora es la parte más cara del sistema, los paneles solares, y simplemente por la forma en que los une, reduce su producción.
Los microinversores maximizan la potencia de salida, pero también hacen que el sistema sea muy flexible, dice Kammen. Simplemente puede conectar más paneles a su matriz si necesita más energía; no puede hacer eso con un sistema tradicional, dice. Si agrega más paneles de los que puede admitir el inversor, tendrá que reemplazar la segunda parte más cara del sistema: el inversor.
Fabricante de semiconductores Semiconductor nacional está adoptando un enfoque diferente para administrar la energía de un sistema fotovoltaico. La empresa ha hecho un optimizador de energía Dispositivo para paneles solares individuales. El dispositivo solo tiene el circuito lógico para optimizar los niveles de corriente y voltaje, no realiza la conversión de energía CC a CA. Ralf Muenster, vicepresidente de energía renovable de National Semiconductor, dice que la compañía también estaba considerando fabricar microinversores. En cambio, eligió hacer el optimizador de energía porque puede funcionar con una gama más amplia de voltajes que los inversores.
Pero los microinversores podrían tener una ventaja adicional. Debido a que obtienen energía CA de un panel solar, esencialmente convierten cada panel en una fuente de energía separada. Los microinversores de Enphase también envían datos a través de Internet a los servidores de la empresa. Los usuarios pueden monitorear su instalación en línea, ver cuánta energía produce cada uno y controlar dónde se consume la energía de cada panel solar. Puede conservar algunos de los paneles para vender energía y otros para alimentar su congelador, dice Kammen.