Seminario Solis, Episodio 33: Elección del inversor correcto para módulos fotovoltaicos solares de alta potencia M10 (182 mm), G12 (210 mm)

CONTEXTO

En las últimas décadas, debido a los avances en la tecnología y la reducción de costos, el tamaño de las obleas de silicio utilizadas en los módulos solares ha evolucionado desde una etapa inicial de 125 mm hasta el estándar actual M6 (166 mm), M10 (182 mm) y G12 (210 mm). ¿Qué impacto tienen estos módulos más grandes en los equipos? ¿Qué se debe considerar al diseñar un sistema con estos módulos? ¿Cuáles son los impactos entre los componentes de alta corriente y los inversores?

En este seminario de Solis, analizaremos estos módulos denominados de "alta potencia" con más detalle y los compararemos utilizando las condiciones de funcionamiento reales.

Características de los módulos fotovoltaicos M10, G12

Dado que la corriente de salida de un módulo solar está relacionada con el área, cuanto mayor sea el área, mayor será la corriente de salida. En la “imagen 1” a continuación, una hoja de datos con un rango de módulos solares de 530 - 550W M10 (182 mm), la corriente de salida del módulo en condiciones normales de trabajo es inferior a 15A; y para áreas de alta irradiancia, en el caso de alta reflectividad del suelo, el módulo de celda de silicio de 182 mm puede alcanzar los 15 A, mientras que para un módulo G12 (210 mm), la corriente excederá los 15 A como se muestra en la Imagen 2.

Imagen 1: Hoja de datos del panel fotovoltaico M10 (182 mm)

Imagen 2: Hoja de datos del panel fotovoltaico G12 (210 mm)

Compatibilidad del inversor

El lado de CC del inversor tiene ciertas restricciones en la corriente conectada a la cadena. Para los inversores de cadena tradicionales, la corriente máxima de cada cadena es de 12.5 A. En la mayoría de los escenarios, los módulos solares M6 (166 mm) funcionan en condiciones normales de trabajo. La corriente de salida es inferior a 12.5 A, por lo que el inversor tradicional y los componentes M6 están adaptados y son compatibles.

La corriente en los módulos M10 y G12 es superior a 12.5 A, por lo que el riesgo de límite de corriente que tiene un inversor no compatible aumenta, especialmente cuando la irradiancia supera los 800 W / m2. La corriente de salida de la cadena superará la corriente de entrada permitida del inversor, lo que provocará pérdidas de eficiencia debido a que el inversor no podrá adaptarse a la potencia entrante.

Es fundamental que los inversores desarrollados para su uso con módulos de alta potencia se seleccionen al diseñar un sistema con este tipo de módulos.

Inversores Solis: compatibles con módulos de alta potencia

Los inversores Solis se han actualizado en toda la gama, desde los pequeños residenciales hasta los equipos para gran escala. La corriente máxima de MPPT puede alcanzar los 32 A, lo que se adapta a las necesidades de los módulos fotovoltaicos de alta corriente.

Por ejemplo, mirando la hoja de datos a continuación, el inversor Solis trifásico de 10kW tiene un máx. corriente de entrada de 2 * 16A o 16A por MPPT

Simulación de un escenario de trabajo: inversor "X" vs. Solis

Para ambos sistemas elegimos módulos de 210 mm con una potencia de 550Wp; en el mismo entorno externo, ejecutar durante 1 día para verificar su adaptabilidad.

En el primer sistema utilizamos inversores Solis trifásicos de 10 kW con una corriente de entrada de cadena de 16 A.

En el segundo sistema utilizamos un inversor de 10 kW de otro fabricante con una corriente de entrada de cadena de 12.5 A.

Resultados de la prueba

Después de completar una prueba de comparación, exportamos los datos de salida de corriente de la cadena desde el software de monitoreo.

Inversor Solis con corriente de entrada 16A

Con un inversor con corriente de entrada MPPT de 2 * 16A, la corriente de la cadena (verde), el voltaje (azul) y la salida de potencia (rojo) se muestran en el siguiente gráfico.

Lo que se puede ver es que cuando hay alta irradiancia, la corriente del módulo fotovoltaico supera los 15 A y se acerca a los 16.3 A. Debido a la compatibilidad del inversor, la corriente de la cadena no está limitada y se maximiza la generación de energía.

Otro inversor con corriente de entrada de 12.5 A

Con un inversor con una corriente de entrada MPPT de 12.5 A, la corriente de la cadena (verde), el voltaje (azul) y la salida de potencia (rojo) se muestran en el siguiente gráfico.

En la misma situación cuando hay alta irradiancia y la corriente del módulo fotovoltaico alcanza los 16.3 A. la corriente de la cadena está limitada por el inversor a 12.5 A. La generación de energía del módulo no se maximiza y se limita a la capacidad operativa del inversor.

Conclusión

En el experimento, se utilizaron módulos G12 de 210 mm y la capacidad instalada del lado de CC de un solo inversor fue de 13.2 kW. Cuando se utiliza el inversor de 12.5 A, la pérdida causada por el límite de corriente del lado de CC del inversor fue de 6.16 kWh, lo que equivale a una pérdida de potencia cercana al 14%.

Cuando se utiliza un modelo de inversor de corriente de entrada de 16 A, no hay pérdidas causadas por el límite de corriente del lado de CC del inversor.

Al mismo tiempo, el inversor con una mayor entrada de corriente tiene menores pérdidas por sobrecarga y limitación de corriente.

Resumen

Para los módulos G12 de 210 mm, existe una cantidad considerable de pérdida de potencia de límite de corriente cuando se utiliza un inversor de 12.5 A.

Es más adecuado y recomendable elegir una única cadena de 16A o instalar más inversores. Por supuesto, también puede utilizar un inversor con una corriente de entrada MPPT de más de 16A. Para componentes de 182 mm, la capacidad de carga de corriente del inversor de corriente de entrada de 16 A es más que suficiente.

Los inversores mejorados de Solis con corrientes de entrada más altas son compatibles con todos los módulos bifaciales y de alta potencia. Elegir Solis significa que siempre estará maximizando el potencial de generación de energía de sus módulos de alta potencia.

Si tiene alguna otra pregunta, puede comunicarse con su equipo de soporte local de Solis en:www.solisinverters.com/aftersales.html

Solis es uno de los fabricantes de inversores de cadena más grandes y experimentados del mundo con una red global de equipos de servicio.