Microinversores: Todo lo que tienes que saber

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Si estás pensando en instalar fotovoltaica para tu vivienda o negocio, seguramente te han venido a la mente muchas preguntas, entre ellas: ¿Qué inclinación y orientación deben tener mis paneles fotovoltaicos? ¿De dónde obtener los datos de radiación para mi instalación solar? ¿Cómo dimensiono mi instalación? ¿Es mejor instalar paneles mono o policristalinos? ¿Utilizo un único inversor o instalo microinversores?


 

¿Qué es un inversor fotovoltaico?

En una instalación fotovoltaica hay dos elementos básicos: Los paneles y el inversor. Utilizando el símil del cuerpo humano, podríamos decir que los paneles son el corazón de la instalación, mientras que el inversor es el cerebro.

El inversor es el elemento que se encarga de transformar la corriente continua (CC) producida por los paneles fotovoltaicos en corriente alterna (CA), de forma que pueda ser consumida en tu vivienda de forma exclusiva o junto con energía proveniente de la compañía, o inyectada a la red eléctrica en caso de no haber consumos en ese momento.

Conexión a red de un inversor fotovoltaico. Se ven los elementos basicos de la instalación
 

Digamos que ya tenemos la energía en CC de los paneles, ¿cómo funciona un inversor?

  1. Convertir la tensión variable que nos llega de los paneles en una tensión estable y constante, dónde lo que varía y determina la potencia de salida es la corriente. Para ello se utiliza un convertidor DC-DC o Chopper (y no, no me estoy refiriendo a esas motos enormes americanas que salen por la tale). De esta forma conseguimos una tensión constante para la que el convertidor DC-AC está preparado para operar. Aquí es donde encontraríamos el seguidor del punto de máxima potencia, capaz de ir cambiando la tensión de trabajo en función de la más óptima para ese preciso instante.
  2. Hacer pasar esa corriente por 4 interruptores (convertidor DC-AC). Estos 4 interruptores, conducen o no según se lo mande un controlador. El tiempo que estén o no en conducción determinará la frecuencia de la onda de salida y la calidad de la onda, siendo ésta 50 Hz en el caso de España. Así pues, estos interruptores que en la práctica son transistores, solamente están en funcionamiento unos pocos milisegundos cada ciclo.
  3. Elevar (o reducir) la tensión de salida a la tensión de red. Para ello se utiliza un autotransformador.
  4. Filtrar la tensión de salida para que no haya armónicos y sea una tensión senoidal pura. Como filtro se puede utilizar un L-C, siendo necesario para ello una bobina en serie con la corriente de salida y un condensador en paralelo.

Diagrama de flujo de un inversor fotovoltaico conectado a la red electrica
 

¿Qué diferencia un inversor de un microinversor?

La diferencia fundamental entre uno y otro radica en el tamaño. Y es que aquí el tamaño sí importa.

Un microinversor en la práctica hace lo mismo que un inversor tradicional (también llamado inversor central), solo que se dedica única y exclusivamente a convertir la energía CC en CA de uno o dos paneles. Su tamaño es mucho más pequeño ya que la electrónica de potencia que alberga en su interior va en proporción a la carga que va a tener que soportar.

Esquema de conexión de un inversor centralEsquema de conexión de microinversores
 

Ventajas que ofrecen los microinversores sobre los inversores centrales

En primer lugar y como ventaja principal, encontramos el hecho no dejar sin servicio la instalación entera en caso de tener que realizar algún mantenimiento en un módulo en particular. Imaginemos que nos hemos dado cuenta de que un conector MC4 se encuentra en mal estado y hay que cambiarlo: solamente desconectaríamos este módulo y nuestra instalación puede seguir funcionando con normalidad.

Imagen real de microinversores

Otro punto fuerte que empuja al uso de los microinversores frente a los inversores de cadena central, es que podemos monitorizar panel a panel nuestra instalación, de forma que si alguno de ellos tiene algún problema lo sabremos enseguida al comparar su producción con el resto.

Sistema de monitorizacion de enphase donde se ve la producción individual de cada panel

Los microinversores permiten olvidarnos de una parte importante de las pérdidas por sombras, siempre que éstas se den de forma localizada en una parte de la instalación. El sistema no se verá afectado en su totalidad por culpa de un módulo que esté recibiendo sombra, de forma que optimizamos la potencia de salida al tener cada uno de ellos un pequeño MPPT independiente.

También logran reducir las pérdidas por mismatching

— Espera espera, mis… ¿qué?

— Mismatching Fulguencio, mismatching.

Cuando se fabrican los módulos fotovoltaicos, no se sabe la potencia que van a tener hasta que se prueban. Una vez se prueban, se clasifican según la potencia de salida en condiciones STC (Irradiancia de 1000 W/m2 y temperatura ambiente de 25ºC). De esta forma, podríamos decir que no hay dos paneles iguales, pero sí muy parecidos.

Imaginemos que compramos dos paneles de 450W con tolerancia positiva. Estos paneles nunca van a ser iguales y por ejemplo, uno dará 452W en condiciones STC y el otro 454W. El panel de 452W, es decir, el de menor potencia, va a ser el que condicione al panel de 454W haciendo que los dos funcionen en las condiciones más desfavorables del string. Esto es lo que sucede con inversores de cadena central. En el caso de los microinversores, cada panel opera de forma independiente y no tenemos que preocuparnos de las pérdidas por mismatching.

Imagen que refleja las pérdidas por sombras en microinversores frente a inversores centrales

Los microinversores también hacen que la instalación sea más modular. Con un inversor de cadena central estás condicionado a la potencia del inversor que has comprado inicialmente si en un futuro quieres ampliar. Con el uso de microinversores este problema lo evitamos y podemos ir ampliando la instalación a medida que vayamos aumentando nuestra necesidad energética.

Con los microinversores también conseguimos evitar parte de las protecciones en CC, si éstas fueran necesarias. Digo si fueran necesarias porque sobre este tema hay un largo debate de si son necesarias o si no lo son, si son recomendables o no lo son. Pongámonos en el caso de que nuestro inversor central no lleve protecciones de CC incorporadas y tampoco tenga elemento de corte. Tendríamos que comprar por separado las protecciones de CC pertinentes tales como fusibles y/o seccionadores, aumentando la inversión inicial.

 

Puntos débiles de los microinversores

La desventaja principal por la que su uso no está tan extendido con el de los inversores centrales, es su precio. Hasta instalaciones de 2-3 kW suele ser más barato utilizar microinversores. A partir de esta potencia ya empieza a ser más interesante desde el punto de vista económico el uso de inversores centrales.

También relacionado con este último punto, tenemos el tiempo de montaje. Es ligeramente más rápida de ejecutar una instalación con un único inversor que una instalación con muchos microinversores. A más tiempo necesario, más mano de obra, más inversión inicial y por tanto peor amortización.

En electrónica de potencia, la eficiencia crece conforme aumentamos la escala de los componentes. Con los inversores pasa lo mismo, cuánto más pequeño es el inversor menor eficiencia tiene. Esta es una desventaja importante de los microinversores, aunque bien es cierto que estamos hablando quizás de valores cercanos al 2-3% de diferencia entre ambos, a escala doméstica esto es algo prácticamente despreciable.

Tanta modularidad tiene sus ventajas, pero también sus desventajas y es que si tenemos un inversor central y éste se avería, es muy sencillo cambiarlo al estar accesible en el garaje o junto al cuadro general. Pero si tenemos que volver a subir hasta el panel en lo alto de la cubierta, quitar el módulo, cambiar el microinversor y volver a montarlo, la cosa ya se vuelve un poco más complicada, en caso de que los módulos no estén fácilmente accesibles.

imagen con modulos fotovoltaicos en lo alto de un tejado

Ligado la anterior desventaja, la excesiva modularidad se encuentra de frente con la estadística. Y es que tener más inversores implica más probabilidad de fallo en el sistema. Cierto es que el fallo no supondrá una merma en la producción tan importante como en el caso de un inversor central. Y sí, los inversores como todo equipo, pueden fallar. Y más si éstos se encuentran detrás de los paneles solares donde presumiblemente va a haber una alta radiación y en el caso de instalaciones coplanares, también una baja ventilación. Éstas, sin duda no son las condiciones de funcionamiento más adecuadas para ningún dispositivo eléctrico

 

¿Cuándo se recomienda el uso de microinversores frente a inversores centrales?

Básicamente se hace recomendable su uso en estas situaciones:

  • Cuando se quiera una monitorización pormenorizada del sistema.
  • Cuando se tengan sombras localizadas en algún momento del día.
  • En instalaciones pequeñas y dónde no se sabe si en un futuro se querrá o no ampliar.
  • En instalaciones con paneles con orientaciones distintas, donde no hay suficientes paneles con una misma orientación e inclinación como para hacer strings funcionales.

Si sabes alguna otra ventaja o desventaja de los inversores centrales o los microinversores, déjala aquí abajo en los comentarios.

Y tú Nergizo, ¿te decantas por los microinversores, o por los inversores centrales?

Si necesitas que te ayude con tu caso particular, puedes usar el servicio de consulta PRO para enviarme tu duda junto con toda la información necesaria (planos, presupuestos recibidos, etc.) y te responderé en un plazo de 2 días.

13 comentarios en «Microinversores: Todo lo que tienes que saber»

    • Hola Alex, tienes toda la razón del mundo. Aunque personalmente yo los optimizadores de potencia los veo más como una solución de último recurso para cuando hay alguna sombra.

      No soy muy partidario de su utilización generalizada en toda la instalación por que sí. Al final si ya tienes el inversor central y pones además optimizadores, estás agregando elementos que pueden dar fallos a la larga.

      Si se quieren por la monitorización, iría a por microinversores directamente

      ¿Cuál es tu punto de vista?

      Un saludo y gracias por comentar 🙂

      Responder
  1. y que tal se llevan estos microinversores con los equipos de Antivertido?
    Porque no veo que tengan comunicacion o enytrada para que baje el rendimiento cuando empezamos a exportar (los requerimientos del antivertido, vamos).

    Responder
    • Hola Juan

      En el caso de los microinversores, si se quiere aplicar la opción antivertido se necesita de un elemento adicional, un meter inteligente que mide con dos toroidales los consumos y la producción.

      Este meter que conectamos a internet, se puede comunicar con los microinversores de forma inalámbrica y son los propios microinversores los que llevan intergrado el sistema antivertido

      Un saludo,

      Responder
      • Con los equipos que hay actualmente que soportan apoyar la red eléctrica sin posibilidad de inyección a red y en los que el hecho de añadir Baterias es opcional, (outback SPC IIi, Axpert VM III, etc…) y al precio al que se venden, a lo mejor es hora de replantearse los equipos con sistema externo de vertido cero…

        Responder
  2. En mi caso el inversor que tengo de 3000 w, se me queda pequeño para añadir mas paneles o sustituir los primeros que puse hace ya bastantes años por otros mas modernos y eficientes. ¿Podría añadir paneles con microinversores con mi actual configuración de inversor y cargador único?

    Responder
    • Hola!

      Claro! Solamente tienes que inyectar la salida de los microinversores aguas abajo de tu general. Serían dos instalaciones independientes. Como las dos necesitan la red externa para funcionar y lo que hacen es copiar la onda que ven, no habrá problema en ese sentido ya que las 3 ondas (red, inversor, nueva instalación) serán de las mismas caracteristicas en cuanto a frecuencia amplitud y fase

      Responder
      • Entiendo que tendría que hacer la instalación independiente de la otra e inyectar la corriente a la red en un sitio distinto a donde se inyecta la otra, la producción se sumaría a la que produzca con la instalación actual, no es así?
        La pregunta venía por que intenté utilizar un un inversor de inyección directa de 1600w,que tenía antes de cambiarme al inversor cargador actual de 3000W, separé los dos strings que tengo montados poniendo uno con cada inversor y no funcionó. Uno me hacía saltar al otro y se cerraba la instalación

        Responder
  3. Hola. Tenemos una instalación fotovoltaica con inversor huawei. Queremos ampliar con mas placas.
    Podemos poner estas nuevas placas(4) con microinversores directamente conectadas a la red de casa?
    Tendremos algún problema con la instalación antigua del inversor Huawei?
    Alguna recomendación?

    Responder
    • Hola Ramon, el único problema que tendrás es la monitorización, que la tendrás que ver en dos apps diferentes y no verás la curva conjunta.

      Los inversores de red, copian la onda que ven, así que las tres redes (la creada por el huawei, la creada por los micro inversores y la de la calle) serán iguales y estarán en fase.

      Por cierto, 4 placas no son muchas. Qué configuración tenéis ahora mismo de placas e inversor? Igual podéis intentar que se las coma el Huawei. Tan al límite lo tenéis?

      Un saludo,
      Eric

      Responder
  4. Hola Eric, Tenemos en el tejado 5.500 w en dos strings este y oeste. El inversor es un Huawei de 4 kw y pocos dias llega a la producción limite, unos 4,4 kw. Debido a una bomba de calor para calentar agua de la piscina la producción se queda corta. Peor lo tenemos en invierno, durante estos meses la producción no pasa de 250 kw de media al mes. Por eso queremos aumentar el número de placas.
    Otro problema y que de momento no encontramos solucion (igual tu si la sabes), es que queremos desconectar la bateria LG por la noche y que esta se conecte a la madrugada para que esté con carga cuando entremos en horario alto de precio. Sabes si es posible hacerlo? El modelo de inversor es un sun 2000 4 kw L ( modelo antiguo).
    Gracias

    Responder
    • Vaya, para esa potencia pico, aunque sean orientación E-O yo me hubiera ido al huawei de 5 kW. Hay una regla no escrita que es que el ratio Potencia Pico/Potencia inversor como máximo tiene que ser 1,2.

      Qué térmico y sección de cable de AC tienes a la salida del inversor hasta el general de la vivienda? Has estado pensando la opción de microinversores?

      Si te digo la verdad, la batería LG no la tengo muy tratada. Con la nueva Huawei Luna compatible con los L1 y M1 hasta 10kW sé que sí se puede. He estado bicheando por internet a ver si se decía algo en algún catálogo manual o vídeo y tampoco he encontrado nada

      Responder
  5. Pues tienes razón, lo mejor hubiera sido poner el inversor de 5 kw. Y eso que en principio el instalador me dijo que con el inversor de 3kw ya tenia suficiente, lo convencí para que pusiera el de 4 kw y ya ves, me quede aun corto.
    Ahora estoy negociando con él para ver si me lo cambia por el de 6kw, y poner alguna placa mas, como ya te dije.
    Por eso pregunté lo de los microinversores, es otra opción. Ya veremos como termina todo.
    la sección és cable de 10mm y el magnetotérmico, és de 40 A.

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