El factor de dimensionamiento de los inversores

El factor de dimensionamiento de los inversores describe la relación entre la corriente continua (CC) máxima que pueden generar todos los módulos fotovoltaicos instalados y la potencia de salida de corriente alterna (CA) máxima de toda la instalación fotovoltaica. Constituye la base para calcular el tamaño y el número de inversores necesarios para convertir la energía solar en corriente alterna apta para la conexión a la red pública o para el consumo directo en la empresa. El factor de dimensionamiento se calcula a partir del cociente entre la potencia de CC del inversor y la potencia fotovoltaica. En caso de subdimensionamiento, el valor es superior a 100 y en caso de sobredimensionamiento inferior a 100 %. Por lo tanto, un factor de dimensionamiento de 100 % significa que, por ejemplo, con una potencia FV instalada de 700 kWp, la potencia de CC del inversor es también de 700 KW. Sin embargo, esta constelación no siempre es la óptima ni la más económica. Por lo tanto, el factor de dimensionamiento debe recalcularse individualmente al planificar cada instalación fotovoltaica comercial.  

Inversores y cadenas de módulos

La planificación de grandes instalaciones fotovoltaicas para empresas se complica por el hecho de que sólo deben conectarse a un inversor módulos solares con la misma potencia real. En una cadena de este tipo, todos los módulos deben tener, por tanto, la misma orientación, inclinación y sombreado para que el inversor pueda convertir eficazmente la corriente continua en alterna. Por lo tanto, si diferentes Techos de navesEn el caso de cubiertas solares, marquesinas solares o matrices montadas en el suelo con diferentes orientaciones, inclinaciones y sombreados, debe calcularse cada vez una cadena de módulos y conectarse a un seguidor de MPP del inversor o a un seguidor de MPP de un inversor multi-cadena. Para mantenerse en un tamaño de sistema de 700 kWp, ya deben calcularse unas 80 cadenas cuando se planifica un sistema fotovoltaico sencillo montado en tejado de este tamaño si el sistema va a tener una orientación este-oeste, ya que el número de módulos por cadena tampoco puede ser arbitrariamente grande: los inversores más potentes de hoy en día pueden convertir un máximo de 1.000 voltios por cadena, lo que corresponde a una salida de unos 20 módulos.

La mayoría de las veces, los inversores funcionan con carga parcial.

Con un factor de dimensionamiento de los inversores de 100 %, se supone que en condiciones ideales, es decir, con una radiación solar óptima sin nubes y a temperaturas inferiores a 25°, cada cadena con su inversor proporciona el mejor rendimiento eléctrico posible. Sin embargo, estas condiciones rara vez se dan y la mayoría de las veces un inversor funciona a carga parcial. Y aquí es precisamente donde radica el problema: todos los inversores dejan de funcionar con la misma eficacia bajo carga parcial. Este efecto se produce a partir de una caída de potencia del 20% en la cadena y un funcionamiento del inversor a carga parcial del 80%. Aparte de los costes de inversión más elevados de los grandes inversores, el subdimensionamiento también resulta económico.

Un factor de dimensionamiento para inversores superior a 100 % es económico

Por ello, el cálculo y el dimensionamiento de los inversores desempeñan un papel decisivo en la planificación económica de toda una instalación fotovoltaica para una empresa. Si están subdimensionados, los picos de potencia sólo se limitan cuando se dan las condiciones ideales. Esta pérdida de energía a lo largo de todo el año de una instalación fotovoltaica suele ser marginal y debe contraponerse a los mayores costes de inversión de los inversores de mayor tamaño. Para una instalación de 700 kWp, que podría producir unos 630.000 - 700.000 kWh al año dependiendo de la ubicación si se planificara con un factor de dimensionamiento de 100 %, la pérdida de energía en nuestras latitudes asciende a una media de 4.500 kWh con un subdimensionamiento de 120 %. Esto contrasta con las decenas de miles de euros de los inversores con una potencia nominal superior. Dependiendo de la intensidad de la radiación solar, los factores de dimensionamiento entre 110 y 130 % se consideran especialmente económicos en Europa. Sólo en Alemania, este valor puede variar en +/- 5 % en función de la ubicación.