Seminário Solis Episódio 33: Escolhendo o Inversor Correto para os Módulos FV Solares M10 (182 mm), G12 (210 mm) de Alta Potência

Background

Nas últimas décadas, principalmente devido aos avanços na tecnologia e redução de custos, o tamanho dos wafers de silício usadas em módulos solares evoluiu de um estágio inicial de 125 mm para o padrão atual M6 (166 mm), M10 (182 mm) e G12 (210 mm). Qual é o impacto desses módulos maiores nos equipamentos relacionados? O que deve ser considerado ao projetar um sistema com esses módulos? Quais são os impactos entre componentes de alta corrente e inversores?

Neste seminário Solis, veremos esses chamados de módulos de “alta potência” em mais detalhes e os compararemos usando as condições operacionais reais.

Características dos módulos FV M10, G12

Como a corrente de saída de um módulo solar está relacionada à sua área, quanto maior a área, maior a corrente de saída. Olhando para a Figura 1 abaixo, um datasheet para um intervalo de módulo solar 530 - 550W M10 (182 mm), a corrente de saída do módulo em condições normais de trabalho é inferior a 15A; e para áreas de alta irradiância, no caso de alta refletividade do solo, o módulo de célula de silício de 182 mm pode atingir 15A, enquanto para um módulo G12 (210 mm), a corrente excederá 15A como mostrado na Figura 2.

Figura 1: Spreadsheet do painel FV M10 (182mm)

Figura 2: Spreadsheet do painel FV G12(210mm)

Compatibilidade do Inversor

O lado CC do inversor tem certas restrições na corrente conectada ao string. Para inversores de string tradicionais, a corrente máxima de cada string é 12,5A. Na maioria dos cenários de aplicação, os módulos solares padrão M6 (166 mm) estão operando em condições normais de trabalho. A corrente de saída é inferior a 12,5A, portanto, o inversor tradicional e os componentes M6 são adaptados e compatíveis.

As correntes dos módulos M10 e G12 são maiores que 12,5A, então o risco de limite de corrente trazido por um inversor não compatível é aumentado, especialmente quando a irradiância ultrapassa 800W/m². A corrente de saída da string excederá a corrente de entrada permitida do inversor, o que causará perdas de eficiência devido ao inversor não ser capaz de se adaptar à energia de entrada.

É essencial que os inversores desenvolvidos para uso com módulos de alta potência sejam selecionados ao projetar um sistema com esses tipos de módulos.

Inversores Solis – Compatíveis com Módulos de Alta Potência

Os inversores Solis foram atualizados em toda a gama, desde pequenas residências até à escala de utilidade. A corrente MPPT máxima pode chegar a 32A, o que corresponde às necessidades dos módulos FV de alta corrente.

Por exemplo, olhando para o datasheet abaixo, o inversor Solis trifásico de 10kW tem uma corrente de entrada máxima de 2*16A ou 16A por MPPT

Simulação de um Cenário de Operação – Inversor Solis vs “Inversor X”

Para ambos os sistemas, escolhemos módulos de 210 mm com uma potência de 550Wp; no mesmo ambiente externo, funcionando por 1 dia para verificar sua adaptabilidade.

No primeiro sistema usamos inversores Solis trifásicos de 10kW com corrente de entrada de string de 16A.

No segundo sistema, usamos um inversor de 10kW de outro fabricante com corrente de entrada de string de 12,5A.

Resultados dos Testes

Depois de concluir um teste de comparação, exportamos os dados de saída da corrente da string do software de monitoramento.

Inversor Solis com corrente de entrada de 16A

Usando um inversor com 2*16A MPPT de corrente de entrada, a corrente da string (verde), a tensão (azul) e a saída de energia (vermelho) são mostradas no gráfico abaixo.

O que pode ser visto é quando há alta irradiância, a corrente do módulo FV ultrapassa 15A, e está próxima de 16,3A. Devido à compatibilidade do inversor, a corrente da string não é limitada e a geração de energia é maximizada.

Inversor X com corrente de entrada de 12,5A

Usando um inversor com corrente de entrada de 12,5 A MPPT, a corrente da string (verde), a tensão (azul) e a saída de energia (vermelho) são mostradas no gráfico abaixo.

Na mesma situação quando há alta irradiância e a corrente do módulo FV atinge 16,3A. A corrente da string é limitada pelo inversor em 12,5A. A geração de energia do módulo não é maximizada e é limitada à capacidade operacional do inversor.

Conclusão

No experimento, foram usados módulos G12 de 210 mm e a capacidade instalada do lado CC de um único inversor foi de 13,2 kW. Ao usar o inversor de 12,5A, a perda causada pelo limite de corrente do lado CC do inversor foi de 6,16 kWh, o que equivale a cerca de 14% de perda de energia.

Ao usar um modelo de inversor de corrente de entrada de 16A, não há perdas causadas pelo limite de corrente do lado CC do inversor.

Ao mesmo tempo, o inversor com maior entrada de corrente apresenta menores perdas por sobrecarga e limitação de corrente.

Resumo

Para módulos G12 de 210 mm, há uma quantidade considerável de perda de energia do limite de corrente ao usar um inversor de 12,5A.

É mais apropriado e aconselhável escolher uma única string de 16A ou instalar mais inversores. Claro, você também pode usar um inversor com uma corrente de entrada MPPT de mais de 16A. Para componentes de 182 mm, a capacidade de carga de corrente do inversor de corrente de entrada de 16A é mais do que suficiente.

Os inversores atualizados da Solis com correntes de entrada mais altas são compatíveis com todos os módulos de alta potência e bifaciais. Escolher Solis significa que você sempre maximizará o potencial de geração de energia de seus módulos de alta potência.

Se você tiver outras perguntas, pode entrar em contato com a equipe de suporte local da Solis em:www.solisinverters.com/aftersales.html

A Solis é uma das maiores e mais experientes fabricantes de inversores de string do mundo, com uma rede global de equipes de serviço.