SolarEdge: Optimizador CC-CC A Nivel De Módulo Para Sistemas Solares Fotovoltaicos

Uno de los aspectos más difíciles de maximizar la eficiencia de un sistema solar es lidiar con las variaciones en la potencia de salida entre módulos y filas de módulos en el mismo sistema. SolarEdge es una empresa que ha desarrollado una solución única al problema del rendimiento errático de los paneles solares. Utiliza una arquitectura de sistema solar que aprovecha el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) por módulo para ver la eficiencia del sistema desde una perspectiva de diseño holística, creando un equilibrio inteligente entre la estrategia del sistema para la eficiencia del sistema solar y el ahorro de energía.

Para explicar la innovadora tecnología de inversores en la que se especializa SolarEdge, primero es importante comprender cómo funcionan los inversores de paneles solares tradicionales.

Las pérdidas del sistema a veces se pueden atribuir a la naturaleza de los paneles solares cristalinos estándar de la industria, que son propensos a la sombra parcial y al sobrecalentamiento, y a veces a la naturaleza de los inversores tradicionales que no realizan MPPT de un solo panel.

Existen muchas razones posibles para las variaciones entre los módulos de un arreglo: la variación natural en la capacidad nominal de un panel solar suele ser de +/- 3 % de la salida nominal, algunas partes del arreglo pueden experimentar sombreado pero otras no, y el arreglo puede La distribución es desigual y las filas de módulos en diferentes lados del mismo techo pueden generar diferentes cantidades de electricidad en diferentes momentos del día.

En un sistema con un inversor MPPT de entrada única centralizado, la salida total de la matriz solar está limitada por el panel que produce la menor cantidad de electricidad: el eslabón más débil es donde se rompe la cadena. Si un inversor tiene solo una entrada para una serie de módulos, es posible que deba lidiar con pérdidas de forma regular o comprar más de un inversor para mejorar la eficiencia general del sistema.

Algunos inversores admiten MPPT a nivel de cadena, lo que ayuda a minimizar las pérdidas, pero el inversor aún no puede “mirar” una cadena para monitorear y controlar lo que están haciendo los módulos individuales. Esto significa que su sistema no está utilizando toda la energía que producen sus paneles, lo que a su vez significa un costo más alto por vatio de su sistema y tiempos de recuperación más prolongados de su inversión solar.

MPPT y sombreado en un sistema de energía solar de múltiples cadenas

En resumen, si bien el enfoque de diseño de inversor de entrada múltiple estándar de la industria actual es mucho más eficiente que los sistemas de inversor anteriores, todavía solo aborda el problema de la eficiencia a nivel de cadena. Incluso si el propio inversor es eficiente, la variación de potencia entre los módulos dentro del arreglo limita la eficiencia potencial general del sistema y, por lo tanto, la salida de potencia utilizable.

Arquitectura del sistema de energía solar SolarEdge

SolarEdge ofrece una solución integral de monitoreo fotovoltaico y recolección de energía solar distribuida que maximiza la generación de energía a partir de instalaciones de sistemas fotovoltaicos residenciales, comerciales y de gran escala hasta en un 25 %, lo que permite un retorno de la inversión más rápido.

La arquitectura triple de SolarEdge consiste en optimizadores de energía que realizan MPPT a nivel de módulo, un inversor fotovoltaico solar altamente confiable y un portal de control de rendimiento y monitoreo fotovoltaico a nivel de módulo. Los instaladores conectan el optimizador de energía a cada módulo fotovoltaico o los fabricantes de módulos lo integran, reemplazando la caja de conexiones solar tradicional.

Beneficios de la tecnología SolarEdge:

–Hasta un 25 % más de potencia de salida en comparación con las configuraciones de sistema inversor de entrada única o múltiple

–Eficiencia superior del inversor (hasta 98%) – máximo rendimiento tanto en condiciones irregulares como sin sombra

–Flexibilidad en las opciones de diseño del sistema: la arquitectura del sistema SolarEdge permite cadenas paralelas de longitud desigual, módulos de diferente potencia y de diferentes fabricantes (más opciones de inventario); La instalación requiere menos componentes y menos cableado, lo que significa una instalación más rápida y una mejor utilización del espacio en el techo que los sistemas tradicionales.

–El monitoreo interactivo “desde cualquier lugar” ofrece nuevas posibilidades en términos de resolución de problemas y mantenimiento del sistema.

-El optimizador de energía (seguidor MPPT) se puede integrar en cada módulo como una caja de conexiones certificada; posible integración en módulos solares en el sitio o en la fábrica

–Seguridad superior para instaladores y bomberos: funciones de detección y terminación de arco eléctrico; voltaje del módulo seguro cuando está desconectado o apagado. Más información (pdf)

-El software de la herramienta de configuración del inversor SolarEdge proporciona información instantánea sobre la instalación para un inicio rápido del sistema.

¿Cómo funciona la tecnología de inversores distribuidos SolarEdge?

El sistema SolarEdge: Diseño de sistema holístico para eficiencia, ahorro de costos y fácil monitoreo. (Imagen vía SolarEdge).

Componentes de la arquitectura del sistema SolarEdge:

Tres componentes conforman el equilibrio del sistema en la “arquitectura del sistema” de SolarEdge.

-Optimizadores de energía integrados en el módulo que monitorean y regulan la salida de energía de cada módulo individual en una matriz para maximizar el rendimiento general del sistema; estos pueden instalarse en el sitio o preensamblarse en fábricas de paneles solares. Empresas asociadas con SolarEdge,

-Un inversor inteligente que convierte la corriente continua de todos los módulos en corriente alterna compatible con la red, y

-Un sistema de vigilancia cuyos datos son accesibles a través de Internet.

Descripción general del sistema SolarEdge:

MPPT a nivel de módulo

El inversor utiliza un algoritmo altamente optimizado para rastrear continuamente el punto de máxima potencia (MPPT) de cada módulo individual, evitando la pérdida de energía incluso en caso de módulos no coincidentes o sombreado parcial. De hecho, incluso se pueden utilizar simultáneamente paneles de diferentes fabricantes en el mismo conjunto. (Esto ofrece posibilidades interesantes para aplicaciones futuras en energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV); las ventanas solares, los muros solares y los paneles solares en los tejados podrían enrutarse a través de un inversor). El algoritmo también permite que el sistema responda de manera más efectiva a los cambios en la irradiancia. y temperatura, una gran ventaja en los días nublados.

Conversión DC-DC altamente eficiente

Cada optimizador de energía realiza una conversión de energía CC-CC (eficiencia máxima del 99,5%), lo que le permite aumentar o reducir el voltaje de salida de los módulos en el conjunto para garantizar un voltaje de cadena fijo.

Tensión de cuerda fija

El voltaje de una cadena se mantiene constante en el punto óptimo para la conversión de CC a CA, independientemente de la cantidad de paneles en una cadena o de factores externos como el clima o la sombra. Esta característica significa que hay menos restricciones de diseño del sistema y posición del panel, mayor eficiencia y confiabilidad del inversor y menores costos de instalación.

Comunicación avanzada por línea eléctrica

Los optimizadores de energía miden y comunican continuamente una serie de indicadores de estado módulo por módulo (corriente, voltaje, etc.). Los datos se transmiten a través de las líneas de alimentación de CC existentes, lo que elimina la necesidad de cableado adicional. Para facilitar el monitoreo de todo lo que sucede dentro del sistema, el inversor tiene un centro de comunicación habilitado para LAN y WiFi que permite al propietario u operador ver el rendimiento del sistema en detalle en un servidor de monitoreo remoto desde una computadora u otro, incluso manual. dispositivo a monitorear. dispositivos retenidos.

El registro de datos de rendimiento en un servidor de monitoreo remoto también significa que el propietario u operador del sistema puede identificar y solucionar rápidamente problemas con su sistema en caso de que surjan, minimizando o eliminando la necesidad de visitas al sitio y los gastos de viaje asociados.

Gama de productos SolarEdge y fichas técnicas

unidades optimizadoras

Para aplicaciones residenciales: P300 – P350 – P405 – P500 (haga clic aquí para descargar la hoja de datos en PDF)

Para aplicaciones comerciales: P600 – P700 (haga clic aquí para descargar la hoja de datos en PDF)

inversor

Inversor monofásico: SE2200-AUS – SE6000-AUS (haga clic aquí para descargar la hoja de datos en PDF)

Inversor trifásico: SE5K-AUS – SE17K-AUS (haga clic aquí para descargar la hoja de datos en PDF)

Acerca de SolarEdge

Fundada en 2006, la empresa está trabajando actualmente en acuerdos de asociación con fabricantes e integradores de módulos en Europa, EE. UU. y Japón que ofrecen tecnología SolarEdge además de sus servicios actuales.

Sede mundial: Hod Hasharon, Israel

Oficinas adicionales en EE. UU., Alemania y otros lugares de Asia Pacífico