1.5. Inversores conectados a red: tipos

Un inversor conectado a red tiene como tarea principal entregar a la red eléctrica una corriente senoidal con bajo contenido armónico y alto factor de potencia. La mayoría de los tipos de inversores conectados a red disponibles comercialmente están diseñados para que sus entradas estén conectadas directamente al conjunto de paneles fotovoltaicos. De esta forma, un inversor conectado a red también debe ser capaz de operar en el punto de máxima potencia del conjunto de paneles.

Se distinguen tres tipos de inversores según la forma en que están conectados con el conjunto de paneles fotovoltaicos, a saber:
a) Inversor central: un único inversor está conectado con varias filas de conjuntos de paneles fotovoltaicos.

 

Figura 7. Inversor central

b) Inversor por cadena (“string inverter”): el inversor está asociado únicamente a una cadena (“string”) de módulos fotovoltaicos, esto es, a un conjunto de módulos conectados en serie.

Figura 8. Inversor por cadena (string inverter)

c) Inversor por módulo (microinverter): En este caso cada módulo fotovoltaico está asociado a un inversor.

 

Figura  9. Microinversor

Naturalmente, las potencias y los niveles de tensión y corriente que manejan los anteriores inversores difieren significativamente. Asimismo, hay algunas observaciones que es importante hacer acerca de las anteriores configuraciones:

• En un conjunto de paneles conectados en serie y paralelo (“array”), todos los paneles operan a un mismo punto de operación, esto es, a un mismo valor de tensión y corriente.
• Como los paneles no son todos idénticos, existirá una pérdida en la captación de energía en las configuraciones central y por cadena. El microinversor es el tipo de inversor conectado a red que extrae mayor cantidad de energía de un conjunto de paneles.
• Para instalaciones con un gran número de módulos fotovoltaicos, los microinversores pueden contribuir con mayores pérdidas en la conversión de potencia que las configuraciones centrales y por cadena. Así mismo, para potencias medias y elevadas, el costo de varios microinversores será mayor que la opción que incluye un inversor centralizado o bien un inversor por cadena.

¿Cómo se dimensiona un inversor conectado a red?

Es práctica común y recomendada seleccionar un inversor con una potencia nominal menor en un 10% a 20% a la potencia máxima del conjunto de paneles. Esto porque los módulos fotovoltaicos operan gran parte del tiempo por debajo de su potencia nominal. Además, la potencia que generan los paneles disminuye con el paso del tiempo.

Otros criterios que deben tomarse en cuenta al seleccionar un inversor conectado a red son los siguientes:

• La tensión máxima del campo fotovoltaico (VOC) debe estar por debajo de la tensión máxima admitida por la entrada del inversor.
• La tensión de Pmáx del campo fotovoltaico (Vpmp) debe estar en el rango de tensiones de Pmáx del inversor.
• La corriente máxima del campo fotovoltaico (ISC) debe estar por debajo de la corriente máxima del inversor.

 En la siguiente sección se verá con más detalle cómo se dimensiona un inversor.