1.2. Conexión a red

Como hemos visto anteriormente, un módulo fotovoltaico genera una tensión en corriente directa que, si bien es cierto siempre es positiva, varía con el tiempo.

Esto es, en los bornes de un módulo fotovoltaico habrá una tensión y corriente siempre positivos que tendrán distintos valores durante el día, tal y como se muestra en la siguiente figura:

Figura 1. Posible variación en corriente y tensión que puede tener un módulo fotovoltaico durante un día

Por otro lado, la red eléctrica opera con una forma de tensión determinada. Por ejemplo, en la mayoría de las tomas de corriente en las casas y comercios debería de existir una tensión de red con forma sinusoidal con una tensión RMS de 120V y una frecuencia de 60 Hz, tal y como se indica en la Figura 2.

 
Figura 2. Forma de onda de baja tensión que se encuentra en los toma corrientes de las casas y comercios. El eje x representa el tiempo y el eje y la tensión. Cada división del eje y son 35 V.

Un dispositivo conectado a la red eléctrica puede extraer o inyectar energía en él. Dado que la tensión de red es siempre constante (), también se suele decir que un dispositivo extrae o inyecta corriente a la red eléctrica. De esta forma un televisor u otro electrodoméstico extraerá corriente de la red y un generador inyectará corriente. Es importante para la estabilidad de la red eléctrica que la corriente que se extrae o inyecta a la red eléctrica tenga una forma senoidal y una frecuencia de red de 60 Hz. Si esto no ocurre se podría estar inyectando armónicos que afectan la calidad de energía de la red eléctrica, a esto se le llama en algunas ocasiones "ensuciar la red". Las computadoras, la iluminación fluorescente y LED pueden ensuciar la red si no tienen una circuitería electrónica adecuada (ver Figura 3). Se detallará más acerca de las razones por las cuales estas cargas ensucian la red en el tema "Análisis de Cargas".

 
Figura 3. Ilustración de una tensión de red "limpia" y "sucia".

Un sistema de acondicionamiento de potencia es un circuito electrónico que permite convertir tensiones y corrientes de un valor o tipo a otro. Por ejemplo, el cargador de un teléfono celular tiene un sistema de acondicionamiento de potencia que convierte la tensión en C.A. de la red a un valor de tensión en C.C. necesario para cargar el teléfono. Estos sistemas electrónicos también son los responsables de que la carga o el generador conectado a la red eléctrica no la ensucie.

Los sistemas de acondicionamiento de potencia también son conocidos como convertidores de potencia.

Los símbolos empleados para representar sistemas de acondicionamiento de potencia se muestran en la figuras 4, 5 y 6.

Figura 4. Símbolo normalmente empleado para representar un inversor	Figura 5. Símbolo normalmente empleado para representar un rectificador	Figura 6. Símbolo normalmente empleado para representar un regulador.

Como se puede deducir de las anteriores figuras, existen distintos tipos de sistemas de acondicionamiento de potencia según es el tipo de conversión que realizan. Más específicamente, se pueden identificar cuatro tipos:

• Inversor: convierte tensiones y corrientes en C.C. a C.A.
• Rectificador: convierte tensiones y corrientes en C.A. a C.C.
• Regulador: convierte tensiones y corrientes de un valor de C.C. a otro en C.C.
• Convertidores que transforman de un valor de tensión, corriente o frecuencia en C.A. a otro en C.A.

En los sistemas fotovoltaicos los tipos de acondicionamiento de potencia más importantes son los inversores y los reguladores. En este tema nos concentramos en los inversores con conexión a red y en el tema "Sistemas Electrónicos para Sistemas Aislados" se tratarán los inversores aislados y los reguladores de carga.