AngelR.ZayasDuchesneazayas@azeng.net

ComparacióndeInversores,MicroinversoresyOptimizadores

QuiénesAZEngineering

Fotografías o imágenes de ilustración

•  17añosdeExperiencia•  Ingenieríacompletaparasistemassolares(techo,sobreterrenoyparqueaderos):

•  Civil•  Estructural•  Eléctrico•  Comunicaciones/SCADA

TechosResidenciales

•  9.9KWDC

•  28KWDC

TechosComerciales

•  376KWDC

•  1,000KWDC

Parqueadores

Fotografías o imágenes de ilustración

•  600KWDC•  5.6MWDC

Terreno

•  3.6MWDC

•  27MWDC

QuiénesAZEngineering

Fotografías o imágenes de ilustración

•  17añosdeExperiencia•  Ingenieríacompletaparasistemassolares(techo,sobreterrenoyparqueaderos):

•  Civil•  Estructural/Mecánico•  Eléctrico•  Comunicaciones/SCADA

•  Sobre80MWdiseñados,construidoseinterconectadosconlaUTlidad.

•  Otrosservicios:Microgrids,AlmacenamientodeBateríasagranescala,SubestacionesyCogeneración

•  ProtecciónContraRayosULMasterLabel.•  ExpandiendoaLaTnoAmerica

www.azeng.net

ComparacióndeInversores,MicroinversoresyOptimizadores

UnaOpcióndelDiseñadoreInstalador

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• Conceptobásicodelaenergíasolar•  Sistemasde:

•  Inversor•  Microinversor•  OpTmizadores

• ComparaTvode:•  Diseño•  Costo•  Instalación•  Producción•  Seguridad

SistemasInteractivosConectadosalaRedEléctrica

Fotografías o imágenes de ilustración Source: “Photovoltaic System” an ATP Publication 2009

SistemasInteractivosConectadosalaRedEléctrica

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Arreglo Fotovoltaico

Inversor

AC Breaker

Metro

1500 kw/h 1450 kw/h 1400 kw/h 1300 kw/h 1200 kw/h 1100 kw/h 1000 kw/h 900 kw/h 800 kw/h 700 kw/h 600 kw/h 500 kw/h 400 kw/h 350 kw/h 300 kw/h 250 kw/h 200 kw/h 150 kw/h 100 kw/h 50 kw/h 0 kw/h Source: SMA

SistemasInteractivosConectadosalaRedEléctrica

1500 kw/h 1450 kw/h 1400 kw/h 1300 kw/h 1200 kw/h 1100 kw/h 1000 kw/h 900 kw/h 800 kw/h 700 kw/h 600 kw/h 500 kw/h 400 kw/h 350 kw/h 300 kw/h 250 kw/h 200 kw/h 150 kw/h 100 kw/h 50 kw/h 0 kw/h

Source: SMA

EjemploIlustrativoEfectoSombra

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• Asunciones:• Condiciónestándarddepruebas(STC):

•  1,000W/m^2,25gradoscen_gradostemperatura

•  Sombraesigualparatodosloscasos•  Eficicienciadelosinversoresyequiposesigual

Datos

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• Datos:• Módulofotovoltaicode325vaTosacondiciónestándarddepruebas(STC):

•  1,000W/m^2,25gradoscen_gradostemperatura

• Corrientedeoperaciónde8.85Adc• Voltajedeoperaciónde36.7Vdc• VaTosdelmódulofotovoltaico:

8.85Ax36.7V=324.8vaTosdc

Inversores

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ImportanteenlosInversores:estardentrodelrangodeoperacióndevoltajeatemperaturaaltaybajarecord.

Source: “Photovoltaic System” an ATP Publication 2009

Inversores

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•  EjemploaSTC:•  12módulosenserie–NOSOMBRA

• Voltaje?• Amperaje?

36.7Vx12=440.4Vdc 8.85Adc

TotalenVaTos:3,898Wdc

325wx12=TotalenVaTosdc:3,900Wdc

Inversores

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• Inversor•  3,000Wais•  12.5AacconTnuo•  240Vac• RazónDCaAC:1.3

•  3,900Wdc/3000Wac

• Waisac=12.5Ax240V=3,000Wac

Inversores

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•  EjemploaSTC:•  12módulosenserie–SOMBRAPARCIAL

• Voltaje?• Amperaje?

36.7Vx12=440.4Vdc

VersusTotalenVaTos:3,898Wdc

2.92Adc TotalenvaTos:

1,286Wdc

Micro-Inversores

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Source: Enphase

ImportanteenMicro-Inversores:estardentrodelrangodeoperacióndevoltajeatemperaturaaltaybajarecordporMódulo.

Micro-Inversores

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•  EjemploaSTC:•  12módulosenseriedemicro-inversores–NOSOMBRA

• Voltaje?• Amperaje?

240Vacx1.04A=250Wac x12Mod.

TotalenVaTos:3,000Wac

Micro-Inversores

Fotografías o imágenes de ilustración

•  EjemploaSTC:•  12módulosenseriedemicro-inversores–SOMBRAPARCIAL

• Voltaje?• Amperaje?

240Vacx1.04A= 250Wacunmóduloafectadox11Mod.TotalenVaTos:2,750Wac

Optimizadores

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Source: SolarEdge

Optimizadores

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Source: SolarEdge

Optimizadores

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Source: SolarEdge

Optimizadores

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•  EjemploaSTC:•  12módulosenseriedeopTmizadores–SOMBRAPARCIAL

• Voltaje?• Amperaje?Varíaenlacadena

350Vdcx7.85Adc=TotalenVaTos:2,750Wdc

Fijo:350Vdc

TopologíasdeHoyparaMitigarSombra–EjemploIlustrativo

Micro-Inversor

InversorenCadena

InversorOpTmizado

1,286Wac

2,750Wac

2,750Wac

TopologíasdeHoy

Source: SolarEdge

Micro-InversorInversorenCadena

InversorOpTmizado

TendenciasenelMercado

Source: SolarEdge

MLPE:ModuleLevelPowerElectronics

CuálTopologíaEscojo?

• Inversor?• Micro-Inversor?• OpTmizadores?

• Lesfacilitomásdataparasudecisión:

Vaadependerdelascondiciones:

NRELPhotovoltaicShadingTestbedforMLPE

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• Mayo2012:Primeraspruebasquecompararonelimpactodesombraentreinversorencadenaymicro-inversores.

• SepTembre2016:“PhotovoltaicShadingTestbedforModule-LevelPowerElectronics:2016PerformanceDataUpdate”.Enestecasocompararoninversorencadena,micro-inversoresyopTmizadores

PruebasdelUpdate2016

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1.  UsaronInversorSMA,SolarEdgeyEnphase

PruebasdelUpdate2016

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PruebasdelUpdate2016

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1.  UsaronInversorSMA,SolarEdgeyEnphase2.  PruebasdesombrasistemáTcamente:

PruebasdelUpdate2016

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PruebasdelUpdate2016

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1.  UsaronInversorSMA,SolarEdgeyEnphase2.  PruebasdesombrasistemáTcamente,

Interpolando5%deincrementosensombra

PruebasdelUpdate2016

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1.  UsaronInversorSMA,SolarEdgeyEnphase2.  PruebasdesombrasistemáTcamente,

Interpolando5%deincrementosensombra.3.  Normalizaronlosresultadosparaexpresarla

produccióndeenergíadeunsistemaconsombraenunaescaladeceroauno(0–1).

SombraSistemáticamente

Micro-Inversor

InversorenCadena

InversorOpTmizado

SombraSistemáticamente

Micro-Inversor

InversorenCadena

InversorOpTmizado

SombraSistemáticamente

Micro-Inversor

InversorenCadena

InversorOpTmizado

ResultadosdelUpdate2016–Normalizadocon22ConfiguracionesdeSombra

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ResultadosdelUpdate2016–ResultadosdeProduccióndeEnergíaComparadaySombra

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ResultadosPVSyst–EjemploEnphase

ResultadosPVSyst

ResultadosPVSyst

ResultadosPVSyst

ResultadosPVSyst

ResultadosPVSyst-Comparativo

Micro-Inversor Inversor OpTmizador

Pregunta???

CuálsistemadeinversoresentoncesuTlizo?

Unadecisióndeldiseñadoryelinstalador

ElementosImportantesenlaDecisión

1.  Sihayorientacionesdiferenteseneltechoy/ohaysombrasinevitables,quéuso?

•  Microinversores•  OpTmizadores

•  NoobstanteunmanufactureroprincipaldeinversoresencadenahamodificadosuproductoparatenerhastatresentradasdeMPPTconvoltajestanbajocomo100VdcparamiTgarlassombras/orientaciones.HaañadidoopTmizadoresensuvariedaddeopciones.

ElementosImportantesenlaDecisión

2.RazonesdeSeguridadyCumplimientodeCógido:a.  CódigoEléctricoNacional2014(NEC2014)enar_culo

690.12introdujoelconceptode“RapidShutdown”parasistemasFVenEdificios.

b.  Ampliado,mejorexplicadoymásestrictoenNEC2017690.12.

EsterequisitoempujaaopcionescomoMicroinversoresyOpTmizadoresmásqueInversoresenCadenaporelcostoyfacilidaddecumplimiento.

ElementosImportantesenlaDecisión

SistemasinstaladosenedificiosTenenqueincluirfuncionesdeapagadorápidoparareducirlospeligrosdechoqueeléctricoalosbomberos.NoaplicaasistemassobreterrenoLímitesdecontrol:1.  FueradelArreglo:elvoltajedelosconductoresTeneque

limitarsea30volTosen30segundosdeiniciadoelapagadorápido

2.  DentrodelArreglo:elvoltajedelosconductoresTenequelimitarsea80volTosen30segundosdeiniciadoelapagadorápido

ElementosImportantesenlaDecisión

Source: National Electrical Code Handbook 2017

ElementosImportantesenlaDecisión

3.  Produccióndeenergíaalargoplazo:“LevelizedCostofElectricity”

4.  Garan_as5.  FacilidaddeInstalación6.  Diseño7.  Costoincial8.  Costodeinstalación(laborymateriales)9.  TamañodelSistema10. ServicioalCliente11. RelacióndeNegociocontuSuplidor

PREGUNTAS

•  +1-787-531-3851whatsappytel.•  +1-787-320-0497tel.• AngelR.ZayasDuchesne,PE• AZEngineering• www.azeng.net•  azayas@azeng.net