Inversores string lideran en eficiencia frente al sombreado parcial en sistemas solares según IEA-PVPS
5 diciembre, 2024
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**Los inversores string destacan en sistemas fotovoltaicos parcialmente sombreados, según el IEA-PVPS**
Un reciente informe técnico publicado por el Programa de Sistemas de Energía Fotovoltaica de la Agencia Internacional de Energía (IEA-PVPS, por sus siglas en inglés) ha revelado que los inversores string convencionales (SINVs) pueden superar en rendimiento a las soluciones de electrónica de potencia a nivel de módulo (MLPEs) en instalaciones fotovoltaicas con sombras parciales.
El documento, titulado *»Rendimiento de generadores fotovoltaicos parcialmente sombreados operados con electrónica de potencia optimizada 2024″*, aborda los desafíos asociados al sombreado parcial en sistemas solares y analiza las últimas innovaciones tecnológicas diseñadas para maximizar la producción energética en estas condiciones.
### El impacto del sombreado parcial en los sistemas fotovoltaicos
El informe subraya que el sombreado desigual en los generadores fotovoltaicos puede generar pérdidas de energía desproporcionadas. Para mitigar este problema, se propone una combinación de estrategias: una colocación optimizada de los módulos, el uso de paneles solares tolerantes al sombreado y la implementación de electrónica de potencia avanzada.
Entre las innovaciones destacadas, se encuentran los módulos fotovoltaicos con mayor tolerancia al sombreado, que integran cuatro o más diodos de derivación en lugar de los tres convencionales. Estos diodos adicionales permiten aislar las áreas menos eficientes de los módulos, lo que incrementa el rendimiento energético. Según el informe, ya hay fabricantes que han comenzado a comercializar este tipo de módulos avanzados.
### Comparativa entre SINVs y MLPEs
En cuanto a la electrónica de potencia, el informe señala que los inversores string convencionales ofrecen un rendimiento superior en condiciones de sombreado leve o moderado, como las sombras proyectadas por chimeneas o estructuras cercanas, siempre que menos del 10% del módulo esté afectado durante las horas centrales del día.
Por otro lado, en situaciones de sombreado moderado a intenso, los convertidores DC/DC instalados directamente en los módulos (MLPEs) pueden resultar beneficiosos. Sin embargo, el informe destaca que una combinación de módulos tolerantes al sombreado con inversores string convencionales puede ofrecer rendimientos anuales comparables.
Curiosamente, el estudio advierte que el uso de optimizadores detrás de cada módulo, incluso en casos de sombreado leve (sistemas conocidos como allMLPE), puede resultar contraproducente debido a las pérdidas internas de los convertidores DC/DC, lo que reduce el rendimiento total en comparación con los inversores string simples.
En escenarios donde más del 40% de los módulos están sombreados simultáneamente y las cadenas de módulos son demasiado cortas para emplear inversores string multicanal, el informe concluye que los sistemas allMLPE siguen siendo la opción más eficiente.
### Herramientas de diseño y nuevas investigaciones
El IEA-PVPS también insta a los desarrolladores de software de diseño fotovoltaico a mejorar la precisión de los datos de eficiencia de los componentes y los cálculos de los puntos de operación de los optimizadores. Esto permitiría a los planificadores ofrecer diseños más óptimos para instalaciones con sombreado parcial.
Además, el informe menciona investigaciones en curso que buscan minimizar los efectos del sombreado en los sistemas fotovoltaicos. Entre estas iniciativas se incluyen avances en electrónica de potencia para cada célula solar y mejoras en el seguimiento mecánico de plantas solares de gran escala con seguimiento de un solo eje en terrenos irregulares.
El informe del IEA-PVPS pone de manifiesto la importancia de combinar estrategias tecnológicas y de diseño para enfrentar los desafíos del sombreado parcial, garantizando así un rendimiento energético óptimo en instalaciones fotovoltaicas.
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