Funcionamiento y Clasificación de Inversores Fotovoltaicos

El Inversor Fotovoltaico

El inversor realiza la transformación directa de CC a CA. Sus funciones principales incluyen la sincronización con la red, la regulación de curva en CA y la regulación de potencia en CC mediante el sistema MPPT (Maximum Power Point Tracker). Existen variantes de inversores con y sin separación galvánica.

Clasificación de los Inversores

• Por tipo de salida: Monofásico o Trifásico.
• Número de MPPTs: Monotracker o Multitracker.
• Transformador: Sin transformador o con transformador.
• Uso de baterías: Híbridos o no híbridos.

Características Técnicas

• Pn de salida en CA y Pmáx de salida en CA.
• Vn de salida, Fn y distorsión armónica.
• Pn de entrada en CC, Vmáx de entrada en CC e Imáx de entrada en CC.
• Rango de tensión de búsqueda del punto de máxima potencia (MP).
• Eficiencia máxima y rendimiento europeo.

Protecciones del Sistema

• Sobretensiones de entrada y salida.
• Cortocircuitos (Cc) y sobrecargas en salida.
• Contra corrientes diferenciales en salida.
• Monitorización de aislamiento en CC.
• Funcionamiento anti-isla y aislamiento galvánico.

Disposición del Generador Fotovoltaico

• Microinversores: Solución de alto coste (muy caro).
• Inversor único por String: Opción económica y más barata.
• Inversores centrales: Baratos, pero un fallo puede inutilizar el sistema.
• Inversor central multitracker: Económico.
• Inversor central multitracker para varios Strings.

Normativa de Conexión

• RD 1699/2011: Regula la conexión a red de instalaciones generadoras de pequeña potencia.
• RD 413/2014: Regula la actividad de producción de energía eléctrica a partir de fuentes de energía renovables.

Protecciones y Seguridad Eléctrica

El sistema requiere un corte general, protección diferencial y magnetotérmico con enclavamiento para gestionar anomalías de tensión o frecuencia. Las protecciones de conexión pueden estar integradas en el propio inversor o instalarse aparte.

Filtros y Parásitos de Red

• Sincronización y calidad de señal.
• Seguridad personal, control de inyección de CC y transferencia de defectos.
• Funcionamiento anti-isla ante anomalías en la red.
• Control de energía reactiva.

Equipos de Tarificación

Se utilizan contadores y sistemas de telegestión. En estos dispositivos, la señal viaja a través de los propios cables de electricidad.

Pérdidas Energéticas en la Instalación

El rendimiento global puede verse afectado por diversos factores:

• Tolerancia nominal de los módulos fotovoltaicos y su degradación natural.
• Pérdidas por mismatch (desajuste).
• Aumento de la temperatura de trabajo y acumulación de suciedad.
• Pérdidas angulares y espectrales.
• Pérdidas en el cableado y por sombreado.
• Rendimiento del inversor y precisión en el seguimiento del PMP (Punto de Máxima Potencia).
• Pérdidas por paradas de la instalación.