17 de juny de 2022
Com tot dispositiu, aparell o tecnologia, els panells fotovoltaics tenen una vida útil i van perdent facultats amb el temps. Per sort, en aquest cas és una durabilitat molt llarga, de més de 25 anys. Tot i així, hi ha petits factors inevitables que poden deteriorar la teva instal·lació i fer que perdi rendiment. En aquest article t’explicarem com es desajusten les plaques solars a partir de 7 motius i, a més, et donarem la solució perquè totes aquestes circumstàncies afectin al mínim la teva instal·lació i, en definitiva, la teva butxaca. Els microinversors maximitzen la producció dels panells solars i minimitzen els danys que la teva instal·lació pateix durant els anys.
A l’última entrada “Com ampliar una instal·lació fotovoltaica?” parlàvem de què són i quina importància tenen els microinversors per gaudir d’una instal·lació de plaques solars fotovoltaiques eficient, versàtil i fàcilment ampliable. Aquesta vegada, entrarem més detalladament en els beneficis dels petits inversors pel que fa a la conservació de la teva instal·lació i demostrarem la seva eficàcia per mantenir sa cada panell. La clau per resoldre les dificultats del pas del temps és que cada placa tingui el seu microinversor. D’aquesta manera, la instal·lació funciona de manera autònoma i un problema concret no afecta el rendiment del conjunt. En cas contrari, amb un sol inversor central, els danys afecten de manera global la instal·lació.
Hi ha circumstàncies que sempre influiran, sigui com sigui la instal·lació, estigui ubicada on estigui, tingui ombres durant part del dia o estigui sempre exposada al sol. Per què hi ha diferències entre panells? Parlem de factors com: la fabricació, particularitats de cada panell, situació individual, estat de brutícia, exposició particular o desgast acumulat. Aquestes diferències afecten cada panell i provoquen una pèrdua denergia del 4 o 7% en una planta fotovoltaica nova i pot empitjorar fins a un 25% amb el pas dels anys.
Són circumstàncies que incideixen de manera diferent a cada placa i, per això, és important que cadascuna disposi d’un microinversor, per pal·liar cadascun dels problemes. Els microinversors maximitzen la producció dels panells solars perquè disminueixen les diferències entre plaques i permeten que tot el sistema no pagui per la feblesa d’un sol mòdul. Ho agraeixen la resta de panells i també ho agrairà la teva butxaca, perquè, al final, estem evitant perdre energia.
Abans d’entrar en les raons per les quals es degraden les plaques solars, explicarem per què afecta i perjudica una instal·lació que els panells no funcionin de la mateixa manera des del punt de vista tècnic. Això passa per motius de diferències de fabricació, estat de manteniment o cura. Veurem que el funcionament es pot optimitzar molt més que amb un inversor central i que, amb l’ús de microinversors, es maximitza la producció dels teus panells solars i s’allarga la seva vida útil.
Primer de tot, cal recordar que la funció dels inversors i microinversors és convertir l’energia contínua en alterna. És a dir, transformar l’energia fotovoltaica captada per poder-la fer servir per a les nostres necessitats. En una instal·lació on els mòduls no funcionen exactament de la mateixa manera (la majoria), un inversor central no pot optimitzar tota l’energia possible, ja que no es pot adaptar als valors de cada panell i ha de fixar una potència “mitjana”, un punt operatiu per a tota xarxa, perquè ha d’optimitzar diversos mòduls simultàniament. Així, el punt de potència és subòptim per a cadascun d’ells.
Treballar amb microinversors significa poder tractar cada panell de manera individualitzada i maximitzar l’energia que processa, ja que cada microinversor només transforma l’energia del seu panell. Podrem obtenir més energia perquè cada placa funcionarà amb el punt òptim de potència del mòdul, gràcies al microinversor. Així, obtindrà el major voltatge per corrent possible. El rendiment es pot reduir depenent de les característiques de la placa: brutícia, ombres que rep, sobreescalfament…
Observem que moltes empreses ignoren les petites diferències entre panells i només es fixen que tots no tinguin ombres i estiguin instal·lats de manera aparentment idèntica. Tampoc contemplen que les circumstàncies puguin canviar en 25, 30 o 40 anys. Aleshores, estan condemnades a prendre decisions obsoletes i simplificades en les seves instal·lacions i manteniments fotovoltaics. ACCIONA Energía ofereix una visió i anàlisi més profunda i a llarg termini que permet als futurs propietaris prendre les decisions adequades en el cost-benefici, amortització i mantenibilitat de la instal·lació, per a empreses i, com ja t’hem explicat en un altre article, per a llars.
Oferim solucions personalitzades per a cada cas i ens encarreguem de tot el procés d’instal·lació.
Consumeix i produeix amb eficiència!
Com en tot producte, els processos de fabricació no són uniformes i hi ha unes toleràncies acceptables. Es consideren iguals dues plaques fotovoltaiques no exactes. A més, en aquest cas els materials que utilitza aquesta tecnologia són molt especials i particulars, cosa que dificulta encara més l’obtenció de peces idèntiques. Parlem dels vidres de silici i cèl·lules fotovoltaiques.
Portat als números, a la indústria s’assumeix un 3% de tolerància acceptable. Això vol dir que hi ha mòduls fotovoltaics amb més capacitat de produir que d’altres. A les diferències contribueixen les inconsistències pròpies dels materials semiconductors, les impureses a l’aire, l’acumulació de residus a les eines de fabricació i la deriva tèrmica.
Alguns panells reben més calor que altres. Aquesta variació tèrmica pot arribar fins als 20 graus centígrads entre els mòduls freds i calents duna mateixa planta fotovoltaica.
Els motius de l’alteració tèrmica són fàcils d’explicar. Simplement, els mòduls cap a la vora d’una instal·lació reben molt més aire que els panells que són al centre o a la part inferior (si ens referim a una instal·lació muntada a terra). Per tant, com més flux d’aire, més refrigeració i menys temperatura de treball.
Com afecta la temperatura el rendiment de les plaques? La diferència de temperatura de 20 graus entre plaques pot provocar una variació del 9% de la potència de sortida entre les de diferent temperatura. La majoria dels mòduls de silici cristal·lí tenen un coeficient tèrmic de potència d’aproximadament 0,45% per grau centígrad.
La brutícia desigual entre plaques és un altre factor que afecta les diferències de producció. Canvia la insolació que rep cada mòdul i genera diferents nivells de producció d’energia. Als nostres càlculs, estimem pèrdues del 0 al 4%. La brutícia variable tendeix a ser persistent a mitjà termini (de 3 a 6 mesos) i sovint genera “punts calents” al panell que redueix la seva eficiència.
La brutícia s’acumula de manera desigual per molts motius, entre d’altres:
Són un desafiament difícil de predir amb precisió perquè ve molt marcat per factors específics del lloc com:
Els núvols d’alta atmosfera generen patrons d’ombra diferents a mesura que es mouen sobre la terra. Això pot provocar desajustos significatius en la insolació, sobretot en plantes fotovoltaiques grans.
A més, hi ha un fenomen que crea pics d’energia produïda anomenat “efecte de vora“. Es tracta de la situació en què les plaques no només reben la llum solar directa del cel clar que es troba sobre elles, sinó que també es reflecteix llum solar addicional a través dels núvols que estan just al costat de la zona de cel clar: Aquest “efecte de vora” pot provocar pics instantanis de potència de fins al 125% de la potència màxima d’una instal·lació.
Tots dos comportaments creen un desajust de mòduls extremadament difícil d’abordar de manera efectiva per a un inversor central. A diferència dels problemes descrits anteriorment, els fenòmens meteorològics tenen lloc de forma ràpida i aleatòria.
Afecta més les instal·lacions grans. Les distàncies entre cadascuna de les cadenes fins a l’inversor poden variar considerablement. De manera que amb més recorregut de cable, més potència es perd.
És un dels factors menys entesos de les plantes solars: la degradació dels panells. Els mòduls de silici es degraden, però no es degraden al mateix ritme.
La variació de fabricació, que és d’un 1% quan els panells són nous, passa a ser del 5% després de cinc anys en mòduls veïns idèntics. Alguns es degraden més ràpid que altres. Així mateix, la degradació pot accelerar-se encara més en els mòduls degradats, ja que no poden fer front a tota la llum incident, se sobreescalfen i provoquen processos químics que els fan més malbé.
Desperfectes causats per l’ús i el pas del temps que contribueixen a la pèrdua d’energia. Entre altres:
L’impacte col·lectiu d’aquestes fonts de diferència, generalment, representen una pèrdua d’energia del 4% al 7% en una nova instal·lació i poden arribar al 20% o 25% al cap de pocs anys. Tot i això, aquestes pèrdues es poden eliminar mitjançant l’ús de sistemes com els que proposa ACCIONA Energía per a la seva instal·lació: sistemes d’última generació MLPE (Module Level Power Electronics) basats en microinversors. ACCIONA Energía compta amb els microinversors d’última generació de la mà del seu partner, la companyia tecnològica americana ENPHASE.
A més, les dades del mòdul ajuden els propietaris a detectar anomalies o falles del sistema tan aviat com passen, podent diagnosticar el tipus d’error en remot.
Si a més de tot el que hem comentat tenim ombres a la instal·lació fotovoltaica, l’ús de sistemes MLPE i microinversors encara té més sentit. Les ombres poden provocar diferències de potència de sortida de més del 50% entre dos mòduls fotovoltaics veïns. Això implicarà, en solucions clàssiques, que tots els panells de la mateixa xarxa treballaran al 50%, encara que només un estigui rebent l’ombra. Amb els microinversors, només el panell que rep l’ombra treballarà al 50% i els altres no tindran cap afectació de l’ombra del panell.
En el cas de les instal·lacions fotovoltaiques sense ombres, és erroni, antiquat i fora de l’estat de l’art de la indústria fotovoltaica, considerar que, si no hi ha ombres en una planta solar, tots els panells fotovoltaics es poden controlar com si fossin exactament iguals. La veritat és que no. Hi ha molts altres factors inevitables que influeixen en el rendiment de cada panell, com els que s’han relatat anteriorment. Per això, l’opció dels microinversors utilitzada per ACCIONA Energía és la més solvent i fiable en qualsevol cas. Queda demostrat que els microinversors allarguen maximitzen la capacitat de producció i la vida dels panells solars i són el futur.
Realitzem un estudi personalitzat per a cada cas i gestionem tot el procés d’instal·lació. Suma’t a l’energia autosuficient de per vida amb ACCIONA Energía:
"*" indicates required fields
gratuito y en 48 horas
"*" indicates required fields
"*" indicates required fields
Solicita tu estudio
gratuito y en 48 horas
SOLUCIONES PARA TU HOGAR
SOLUCIONES PARA TU EMPRESA