Un sistema fotovoltaico produce energía eléctrica limpia a partir de la luz del sol, para ayudarte a ahorrar dinero en tu factura de la luz y reducir tu huella de carbono. El principio físico de funcionamiento es que los paneles fotovoltaicos tienen la capacidad de convertir fotones de la luz del sol en electrones y, por tanto, electricidad. La electricidad generada por el panel fotovoltaico es de corriente continua (DC). Por tanto, debemos convertir esta electricidad a corriente alterna (AC) para poder utilizarla en nuestros hogares. Esta conversión se genera a partir del inversor.

De este modo, la energía solar produce electricidad para tu hogar para alimentar todo lo que está conectado a la red eléctrica interna de tu casa. Si no utilizas la energía solar a medida que se genera, se envía automáticamente a la red y, mediante una conexión que llevamos a cabo en tu contador de luz, venderás tus excedentes a la compañía eléctrica, la cual por ley está obligada a comprar.

Si estás utilizando más energía de la que genera la instalación fotovoltaica, automáticamente se cogerá la energía de la red a tus tarifas contratadas, como has hecho hasta ahora antes de tu instalación fotovoltaica.

Un sistema fotovoltaico no solo funciona a su máxima capacidad. En condiciones de poca luz, como en las primeras horas de la mañana o cuando está nublado, los paneles solares aún serán capaces de convertir la luz en energía para tu hogar, solo que, con menos capacidad, ya que tendremos menos luz.

Por ejemplo, es posible que un sistema de 4 kW solo produzca 2 kW de potencia en un día nublado. Hay un punto en el que la energía producida ya no es lo suficientemente fuerte para alimentar el inversor y el sistema se apaga. Esto sucede todas las noches y quizás durante una tormenta especialmente oscura. Para el resto de situaciones, siempre tendremos nuestra instalación fotovoltaica otorgándonos un nivel u otro de energía.

Los fabricantes de paneles solares diseñan y fabrican estos equipos para que puedan durar entre 30 y 40 años (los ensayos de envejecimiento rápido de los laboratorios así lo constatan). Esto no significa necesariamente que los paneles solares dejen de funcionar “de golpe” después de todos estos años. No existe, como tal, la obsolescencia programada en los paneles solares, ya que estos están
basados básicamente en electrónica de tipo pasiva.

Lo que significa es que su producción para la misma energía solar disminuirá, lentamente; pero año a año, de modo que al cabo de 30 o 40 años, ya no van a satisfacer completamente las necesidades energéticas de tu vivienda. Por tanto, los paneles solares no dejan de funcionar o se rompen (si no es por un efecto externo como un golpe), sino que su capacidad de generar energía irá menguando
poco a poco y año a año, hasta que realmente alcance un nivel en que se recomiende la sustitución.

Teniendo en cuenta que hacemos una inversión tan largoplacista, desde Solideo siempre recomendamos instalar unos paneles solares de buena calidad (gama premium) y de un buen fabricante para asegurar que esta pérdida anual de generación de energía sea muy baja y nos permita llegar a los 35 o 40 años de vida de la instalación con un comportamiento fuerte y resiliente, el cual no obligue necesariamente a su substitución de forma inminente.

Típicamente, los fabricantes de paneles premium ofrecen tasas de degradación que van del -0,3% al -0,8% anual, con un promedio de -0,5% por año. Es decir, envejecen perdiendo solo la capacidad de captar la energía del sol a un ritmo medio de 0,5% de pérdida de rendimiento al año.

Como se observa, es un valor muy bajo, ya que en 10 años solo perderemos el 5% de la capacidad de captación de energía y estaremos a un nivel de captación del 88% de su capacidad original después de 25 años, el tiempo donde tienen fijada su triple garantía.

Para instalaciones ubicadas en el hemisferio norte, los paneles solares generarán la mayor cantidad de energía en el transcurso de un año cuando estén orientados al SUR.

Por razones de seguridad y normativa europea, tu sistema solar se apaga ante un apagón. Si el sistema no se apagara automáticamente, un operario de la empresa de la red eléctrica podría electrocutarse mientras lleva a cabo la reparación de apagón. Cuando la energía eléctrica de red se restablece, los microinversores también reanudan su actividad, pasando a funcionar correctamente de nuevo. En algunas ocasiones muy remotas este rearme automático puede no llevarse a cabo. Cuando esto suceda, contacta con nosotros. Nosotros llevaremos a cabo el rearme de forma remota.

SUCIEDAD, POLEN, SOMBREADO, HOJAS

TEMPERATURA DESIGUAL

Si por alguna razón micro–climática, o incluso por diferencias térmicas del tejado, hay diferencias de temperatura entre módulos fotovoltaicos, el rendimiento de los mismos también variaría, teniendo en cuenta que, a menor temperatura del módulo fotovoltaico, mejor será su rendimiento.

ENVEJECIMIENTO DESIGUAL DE LOS MÓDULOS

El rendimiento de un panel fotovoltaico va degradándose, poco a poco, a lo largo de los años. Sin embargo, cada módulo envejece a un ritmo distinto, por lo que aumentan las diferencias de producción. En la siguiente imagen se ve un ejemplo de una instalación con 10 placas al cabo de 15 años. Verás que cada gráfica es la producción de cada panel solar durante un día soleado y en donde se aprecian diferencias de rendimiento del 10%, entre el mejor y el peor panel solar. Con un inversor central, todos los paneles funcionarán como el peor de ellos, como el que peor ha envejecido a lo largo del tiempo. Con los microinversores, todos trabajarán a su máxima capacidad de funcionamiento, maximizando la generación eléctrica de la instalación y sacando todas las posibilidades de los paneles solares.

AVERÍAS Y FALLOS EN LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

Es poco habitual, pero un defecto de fabricación de un módulo fotovoltaico que presenta sus síntomas al cabo de unos meses de funcionamiento lastrará el rendimiento de sus módulos vecinos. Si la avería no se detecta en un plazo de tiempo prudente, ya que no se dispone de información capilarizada a nivel de placa (situación con inversor central), esta falta de capacidad de generación de energía
puede alargarse durante semanas o meses, afectando seriamente el rendimiento de la instalación y sin que nos demos cuenta de la situación.

Por lo tanto, ya tenemos claro que siempre tendremos, por un factor u otro, paneles de la misma instalación con capacidad de producción máxima diferente. A partir de aquí, si tenemos paneles fotovoltaicos en serie (la configuración que se utiliza con un inversor central), la ley de la corriente de Kirchhoff determina que un circuito eléctrico cerrado, donde todos los componentes están conectados en serie, la corriente debe ser idéntica.

Por tanto, en una instalación fotovoltaica simple sin microinversores, con una sola cadena (o string) conectada a un inversor central, cada panel debe tener la misma corriente que sus vecinos. Es decir, aunque cada panel fotovoltaico tiene su corriente óptima de funcionamiento, el inversor central solo podrá elegir una corriente de funcionamiento para todos ellos. Y es aquí donde perdemos la capacidad de producción máxima de una instalación fotovoltaica con inversor central.

En la imagen anterior tenemos un ejemplo de 3 comportamientos eléctricos de unos paneles fotovoltaicos idénticos de una misma instalación. Uno está en perfectas condiciones (naranja). Otro está muy sucio (violeta). Y el último tiene la sombra de una antena parabólica (gris). Su comportamiento tan diferente de Corriente – Voltaje es debido solamente a su nivel de suciedad o sombras.

Para sacarle el máximo provecho a cada panel (maximizar su transferencia de potencia), tenemos que trabajar con el nivel de corriente marcado con las estrellas. En este punto tenemos el nivel máximo de Voltaje y Corriente y, por tanto, la Potencia Máxima. Esto es factible con los microinversores: cada microinversor puede trabajar con un Voltaje y Corriente diferente e independiente de sus vecinos.

En cambio, con un inversor central, debemos escoger una sola corriente de trabajo, lo que nos obliga a trabajar con la corriente del panel con peor rendimiento (corriente = 2,2 A, panel con sombras). Esto implica, que el panel naranja y el panel violeta también tienen que trabajar a 2,2 A y esto conlleva que su potencia entregada caiga en picado:

Tenemos un poco más de voltaje en los puntos de trabajo de los dos paneles superiores; pero, en cambio, ha caído drásticamente la corriente. Veamos lo que representa numéricamente a nivel de potencia entregada del sistema:

El sistema que instalamos en tu casa tiene incorporado un conjunto de sistemas avanzados y muy eficientes de comunicación. En este sentido, tenemos una comunicación entre los microinversores y el equipo de control y monitorización que, utilizando el cableado eléctrico de la instalación, hablan periódicamente para intercambiarse información. Gracias al uso de la tecnología PLC (Power Line Communication), el sistema transmite información por los cables eléctricos. Es decir, con un solo par eléctrico (dos hilos) transmitimos energía y datos, todo en uno. Esto permite minimizar la complejidad de la instalación, reduciendo cableado y conectores.

Típicamente, tecnologías menos avanzadas necesitan dos pares eléctricos para la alimentación o transmisión de energía eléctrica y dos pares eléctricos adicionales (como mínimo) para la transmisión de la información.

La compensación de excedentes es la capacidad de una instalación fotovoltaica de inyectar a la red eléctrica pública aquella energía que de forma instantánea no se utiliza en la vivienda o empresa que disfruta de la instalación. La comercializadora, por ley, debe restar de nuestra factura aquella energía que les entregamos. A esto se le llama compensación de excedentes.

Puede haber momentos del día en los que la energía generada por nuestras placas fotovoltaicas sea inferior a la que nuestra casa necesita. En este caso, la instalación de Solideo está preparada para, automáticamente y de forma transparente, captar de la red eléctrica aquella energía que falta y, sin que nos demos cuenta, captar energía de ambos lados (primero del sol y, luego, de la red eléctrica).

Los sistemas fotovoltaicos no son, por sí solos, peligrosos. Dicho esto, es importante tener en cuenta que para soluciones NO basadas en microinversores (es decir, utilizando un inversor central), los voltajes de corriente continua que se generan pueden ser muy altos, cercanos a 1.000 Voltios. Cuando se tienen estos niveles de tensión continua, si hay un cable dañado o una conexión eléctrica mal ejecutada o que se degrada en el tiempo, se pueden generar arcos eléctricos de gran magnitud (llamado comúnmente “chispa”) que, en circunstancias determinadas y evidentemente remotas, pero factibles, pueden provocar incendios. Veamos algunos ejemplos de arcos en tensión continua:

Tener estos niveles de tensión continua tan altos circulando por casa tampoco no es recomendable por si hay, en algún momento, una manipulación indebida o un descuido en su uso, ya que son niveles lo  suficientemente altos como para provocar heridas muy graves por electrocución. Si tenemos niños pequeños en casa, aún lo recomendaríamos menos.

Las soluciones basadas en microinversores evitan tener estos niveles de tensión continua tan grandes ,ya que siempre trabajamos en todas las líneas de cableados, a 230 Voltios de corriente alterna. Ni más, ni menos. Es decir, la corriente de 230 Voltios que tenemos en los enchufes de casa y que sabemos por experiencia que no generan, de ningún modo, este tipo de arcos eléctricos y una electrocución no produce heridas.

Por lo tanto, los microinversores nos aportan un plus en seguridad en nuestro hogar y a nuestra familia respecto a sistemas con inversor central al NO utilizar niveles de corriente continua elevados: los microinversores funcionan con corriente alterna y a 230 Voltios. Esto nos permite estar tranquilos que, si en un futuro se degrada un cableado o una conexión eléctrica por cualquier razón no esperada, nunca tendremos arcos de gran magnitud que puedan generar un incendio en nuestra casa. Recordemos siempre que una instalación fotovoltaica tiene una esperanza de vida de 35 o 40 años y que, por tanto, tenemos muchos años por delante para que ocurran situaciones no esperadas ni planificadas.