El principio de la generación de energía solar fotovoltaica es una tecnología que convierte directamente la energía luminosa en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico de la interfaz semiconductora. El componente clave de esta tecnología es la célula solar. Las células solares se empaquetan y protegen en serie para formar un módulo de células solares de gran superficie, que luego se combina con un controlador de potencia u otro dispositivo similar para formar un generador de energía fotovoltaica. Todo el proceso se denomina sistema de generación de energía fotovoltaica. Este sistema consta de paneles solares, baterías, controladores de carga y descarga, inversores solares fotovoltaicos, cajas de conexión y otros equipos.
¿Por qué utilizar un inversor en un sistema de generación de energía solar fotovoltaica?
Un inversor es un dispositivo que convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Las células solares generan corriente continua (CC) con la luz del sol, y la energía almacenada en la batería también es CC. Sin embargo, el sistema de alimentación de CC tiene grandes limitaciones. Los aparatos eléctricos cotidianos, como lámparas fluorescentes, televisores, refrigeradores y ventiladores, no pueden alimentarse con corriente continua. Para que la generación de energía fotovoltaica se generalice en nuestra vida diaria, los inversores que convierten la corriente continua en corriente alterna son indispensables.
Como componente esencial de la generación de energía fotovoltaica, el inversor fotovoltaico se utiliza principalmente para convertir la corriente continua generada por los módulos fotovoltaicos en corriente alterna. El inversor no solo realiza la conversión de CC a CA, sino que también optimiza el rendimiento de la célula solar y ofrece protección contra fallos del sistema. A continuación, se presenta una breve introducción a las funciones de operación y apagado automático del inversor fotovoltaico, así como a la función de control de seguimiento de potencia máxima.
1. Función de control de seguimiento de potencia máxima
La potencia de salida del módulo de células solares varía según la intensidad de la radiación solar y la temperatura del propio módulo (temperatura del chip). Además, dado que el módulo de células solares presenta la característica de que el voltaje disminuye a medida que aumenta la corriente, existe un punto de operación óptimo donde se puede obtener la máxima potencia. La intensidad de la radiación solar cambia, y, por lo tanto, el punto de operación óptimo también cambia. En relación con estos cambios, el punto de operación del módulo de células solares siempre se encuentra en el punto de máxima potencia, y el sistema siempre obtiene la máxima potencia de salida del módulo. Este control se denomina control de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). La característica más importante de los inversores para sistemas de energía solar es que incluyen la función de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT).
2. Función de funcionamiento y parada automáticos.
Tras la salida del sol, la intensidad de la radiación solar aumenta gradualmente, al igual que la producción de la célula solar. Cuando se alcanza la potencia de salida requerida por el inversor, este comienza a funcionar automáticamente. Una vez en funcionamiento, el inversor monitoriza continuamente la producción del módulo de células solares. Mientras la producción del módulo sea superior a la potencia de salida requerida para el funcionamiento del inversor, este seguirá funcionando; se detendrá hasta la puesta del sol, incluso en días nublados o lluviosos. Cuando la producción del módulo de células solares disminuye y la producción del inversor se aproxima a cero, el inversor entra en modo de espera.
Además de las dos funciones descritas anteriormente, el inversor fotovoltaico también cuenta con funciones como la prevención del funcionamiento independiente (para sistemas conectados a la red), el ajuste automático de voltaje (para sistemas conectados a la red), la detección de corriente continua (para sistemas conectados a la red) y la detección de puesta a tierra de corriente continua (para sistemas conectados a la red), entre otras. En el sistema de generación de energía solar, la eficiencia del inversor es un factor importante que determina la capacidad de la celda solar y la capacidad de la batería.
Fecha de publicación: 1 de abril de 2023
