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By SmartWallboxes
Compara los diferentes tipos de inversores solares, conoce los pros y los contras de cada uno.
Aunque los paneles solares desempeñan un papel importante en un sistema solar doméstico, también se necesitan otros componentes para producir energía limpia, como los inversores solares. Un inversor solar es un dispositivo electrónico que convierte la energía generada por sus paneles solares en electricidad que puede alimentar sus electrodomésticos, cargadores electrónicos y luces.
Este artículo, le explicará qué hace un inversor solar, los distintos tipos y los mejores inversores para sistemas solares. Nuestra información se basa en un análisis de las mejores empresas de energía solar, conversaciones con expertos del sector y estudios de mercado sobre los mejores productos solares.
¿Qué es un inversor solar?
Un inversor solar convierte la corriente eléctrica continua (CC) generada por sus paneles solares en la corriente eléctrica alterna (CA) necesaria para hacer funcionar sus electrodomésticos. El inversor también se sincroniza con la red eléctrica local, que utiliza voltaje de CA, lo que le permite utilizar ambas fuentes de energía simultáneamente.
Los electrodomésticos están diseñados para utilizar la tensión alterna de la red local y no pueden funcionar directamente con energía solar. Pero como los inversores solares son dispositivos de conversión de energía de CC a CA, puede resolver este problema instalando un inversor entre el conjunto de paneles solares y el sistema de cableado eléctrico.
Electricidad de CA frente a CC
Cuando se exponen a la luz solar, las células solares fotovoltaicas (FV) generan electricidad de CC como una batería. Los paneles solares tienen un conjunto de células fotovoltaicas conectadas entre sí, lo que determina el voltaje y la potencia de salida de cada panel individual. La mayoría de las células producen alrededor de 0,46 voltios (V) de electricidad, lo que significa que un panel solar de 60 células puede producir generalmente alrededor de 30 V y 300 vatios de electricidad en corriente continua.
Un inversor convierte la salida de corriente continua de los paneles solares en electricidad de corriente alterna de la misma frecuencia que la red local para sincronizar ambas fuentes de energía. He aquí un rápido desglose de cómo funciona este sistema:
Cuando el consumo de energía de su hogar es superior a la generación solar, la red eléctrica le suministra electricidad y le factura la diferencia a través de su compañía eléctrica.
Cuando su generación solar es superior a su consumo, puede utilizar una batería solar para almacenar el exceso de energía, o si vive en un estado con medición neta, puede exportar energía a la red eléctrica a cambio de créditos en la factura.
¿Cuáles son los tipos de inversores solares?
Los inversores de energía solar se pueden clasificar en tres tipos principales:
- Inversores de cadenas
- Microinversores
- Inversores de cadenas con optimizadores de potencia
- Inversores híbridos
En general, los inversores híbridos pueden gestionar simultáneamente paneles solares y baterías. Los inversores tradicionales, como los string y los microinversores, no son híbridos y están pensados únicamente para paneles fotovoltaicos. Necesitaría otro inversor para añadir baterías.
En las siguientes secciones describimos cada tipo de inversor, incluidos sus pros y sus contras.
Inversores de string
Los inversores monofásicos son el tipo más común de inversores para una instalación solar doméstica. Esta configuración conecta los paneles solares en “cadenas” o circuitos en serie que se conectan a un inversor central. El inversor, que se conecta al cableado doméstico, convierte la salida combinada de los paneles en corriente alterna.
Ventajas de los inversores monofásicos
Los inversores monofásicos tienen un menor coste de instalación, ya que sólo se necesita un dispositivo para convertir la producción eléctrica de todos los paneles solares en corriente alterna. En otras palabras, no es necesario instalar un dispositivo de conversión de potencia en cada panel. Dado que los inversores monofásicos son tan populares, puede encontrar más proveedores e instaladores solares familiarizados con este equipo.
Desventajas de los inversores monofásicos
La principal desventaja de utilizar un inversor de cadena es tener que conectar los paneles solares en una serie de circuitos. Por lo tanto, si un solo panel funciona mal o se obstruye, todos los paneles de esa cadena sufren una caída de rendimiento, incluso si los paneles restantes están bajo plena luz solar y en condiciones de trabajo.
Los paneles solares de un circuito de cadenas también pueden sufrir pérdidas de rendimiento si tienen perfiles de producción de energía diferentes. Esto suele ocurrir cuando los paneles están orientados en distintas direcciones y expuestos a una luz solar desigual.
Por ejemplo, los paneles solares orientados al este son más productivos por la mañana, ya que dan al amanecer, mientras que los orientados al oeste producen más energía por la tarde.
Si se conectan juntos los paneles orientados al este y al oeste, los que reciben menos luz solar pueden reducir el rendimiento de los más expuestos.
Microinversores
Un sistema de microinversores consta de pequeños inversores que se pueden instalar directamente en cada panel solar. No es necesario un inversor de cadena, ya que la salida de cada panel se convierte directamente en corriente alterna.
Ventajas de un microinversor
La principal ventaja de los microinversores es que disponen de un dispositivo de conversión de potencia específico para cada módulo solar. Si alguno de los paneles queda a la sombra o funciona mal, el resto del sistema de paneles solares no se ve afectado. Como resultado, los microinversores aumentan la producción total de energía de su sistema solar. También puede aprovechar las zonas del tejado con diferentes orientaciones, ya que el conjunto fotovoltaico no se ve afectado por la irregularidad de la luz solar, a diferencia de los paneles solares que utilizan un inversor de cadena.
Los microinversores también tienen garantías más largas que los inversores monofásicos. Por lo general, la vida útil de un inversor de cadena es de 10 a 12 años, pero puede encontrar microinversores con garantías de hasta 25 años.
Desventajas de un microinversor
Uno de los principales inconvenientes de los microinversores es su precio más elevado: si piensa instalar un sistema solar con 20 paneles, también necesitará 20 microinversores. Como los instaladores colocan los microinversores detrás de los paneles solares, es más difícil acceder a ellos para su mantenimiento y sustitución.
Los microinversores pueden reducir tus opciones de baterías solares si estás pensando en almacenar energía. Tenga en cuenta que las baterías se cargan con corriente continua, mientras que los microinversores convierten la salida de los paneles solares directamente en corriente alterna. Esto significa que necesita un inversor de baterías específico y un dispositivo denominado controlador de carga para gestionar el proceso de carga y descarga de la batería.
Inversores de cadenas con optimizadores
Algunos inversores de cadenas utilizan optimizadores de potencia instalados directamente en cada panel solar (como los microinversores). Los optimizadores regulan la tensión y la corriente de cada módulo fotovoltaico, lo que aumenta la producción total de electricidad.
A diferencia de los microinversores, los optimizadores no convierten directamente la corriente continua en alterna. Como se ha descrito anteriormente, los inversores de cadena conectan los paneles en un circuito en serie de CC y convierten la producción combinada de energía en corriente alterna.
Ventajas de los optimizadores
Un inversor con optimizadores de potencia combina ciertas ventajas de los microinversores y los inversores de cadenas. Cuando se utiliza un inversor tradicional sin optimizadores, cualquier problema que afecte a un panel repercute negativamente en todo el circuito. Los optimizadores de potencia mitigan esta dinámica controlando la potencia de salida de cada panel individualmente.
Los inversores monofásicos con optimizadores de potencia permiten instalar una batería solar sin necesidad de un segundo inversor. La batería puede conectarse al lado de CC de un inversor y cargarse antes de que el sistema convierta la electricidad solar en CA. Sin embargo, esto sólo es posible si el inversor es compatible con las baterías solares.
Los mejores optimizadores de potencia tienen garantías de 25 años, por lo que los propietarios no tienen que preocuparse por las sustituciones durante más de dos décadas.
Desventajas de los optimizadores
Los optimizadores de potencia aumentan el coste del sistema porque se necesita uno para cada panel. Los optimizadores de potencia también limitan sus opciones de inversores, ya que son incompatibles con todos los modelos.
Aunque los optimizadores de potencia tienen una garantía de 25 años, dependen de un inversor de cadena que suele tener una garantía de 10 a 12 años. En algún momento necesitará sustituir el inversor, aunque a los optimizadores aún les queden 15 años de vida útil.
Inversores híbridos
Un inversor híbrido es simplemente un inversor de cadena que puede utilizar tanto con paneles solares como con baterías. Los inversores tradicionales sólo son compatibles con paneles fotovoltaicos y requieren un inversor de baterías independiente para añadir almacenamiento de energía. Los inversores híbridos pueden funcionar como los inversores estándar, pero también pueden gestionar los ciclos de carga y descarga de un sistema de baterías.
Ventajas de los inversores híbridos
La principal ventaja de utilizar un inversor híbrido es no tener que instalar un segundo inversor para las baterías solares. Los inversores híbridos son una gran opción si instala paneles solares y planea añadir almacenamiento de energía en el futuro. El inversor puede funcionar con o sin baterías, por lo que no tiene que instalar un sistema de almacenamiento de energía de inmediato.
Si utiliza un inversor híbrido para combinar paneles solares y baterías, puede crear un sistema de energía de reserva para los cortes de electricidad. Sin embargo, debe asegurarse de que el modelo de inversor puede funcionar sin conexión a la red: algunos modelos sólo están diseñados para funcionar conectados a la red, no para cortes de electricidad.
Desventajas de los inversores híbridos
Dado que los inversores híbridos incorporan un controlador de carga para los sistemas de baterías, su precio es más elevado que el de los inversores de cadenas tradicionales. Aunque los inversores híbridos ofrecen la flexibilidad de añadir almacenamiento de energía en el futuro, no todos los inversores son compatibles con todos los modelos de baterías. Por ejemplo, sólo se puede utilizar la Tesla Powerwall con un inversor Tesla específico, no con un inversor híbrido de otro fabricante. Sin embargo, algunas baterías Enphase pueden utilizar inversores de otros fabricantes.
¿Qué tipo de inversor es mejor para los paneles solares?
Cada tipo de inversor tiene ventajas y desventajas, y la mejor opción depende del proyecto solar. En Smart Wallboxes podemos ayudarle a elegir la opción ideal para su conjunto solar. Por ejemplo:
Los microinversores y los optimizadores de potencia tienen sentido si tiene una geometría de tejado compleja en la que los paneles solares estarán orientados en distintas direcciones o no pueden evitar las sombras.
Un inversor monofásico tradicional es mejor si dispone de una zona del tejado sin sombras donde los paneles solares puedan orientarse en la misma dirección. En este caso, el aumento de productividad conseguido por los microinversores y los optimizadores de potencia es mínimo.
Debería considerar un inversor de cadena híbrido si planea añadir almacenamiento de energía, que funciona tanto con sus paneles como con una batería. Una batería puede añadir más de 2.000 euros a los costes de instalación solar, y sin un inversor híbrido, tendría que comprar un segundo inversor si su unidad actual es incompatible.
¿Cuánto cuestan los inversores solares?
El coste de un inversor solar puede variar en función de la marca, el instalador y el tamaño. La mayoría de los inversores de cadena cuestan entre 500 y 1.000 euros o más. Un microinversor puede añadir 1.000 euros o más a ese precio, mientras que los optimizadores de potencia oscilan entre 50 y 200 euros o más. Los inversores híbridos son un poco más caros, con precios que oscilan entre 800 y 1.500 euros o más, según nuestro estudio de mercado.
Sin embargo, el precio que paga por un inversor como parte de un sistema solar puede variar en comparación con la compra de un inversor solar por separado. Y como los inversores solares son necesarios para los sistemas de energía solar, puede solicitar las ayudas de renovables disponibles.
