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Los inversores híbridos de conexión a red son quizás cada vez los más habituales dentro de la industria, pero no significa que en ocasiones particulares sean la opción más adecuada. Los inversores solares híbridos de conexión a red están ganando cuota de mercado conforme la opción de autoconsumo con baterías va ganando adeptos, pues permiten que ante un fallo de suministro de la red, el usuario pueda continuar con servicio gracias a su instalación.
Este tipo de inversores son capaces de operar conectados a red, poder gestionar la carga de baterías del sistema y de forma puntual que el sistema funcione sin suministro de la red exclusivamente con el uso de la energía almacenada en las baterías o con la que se esté generando en ese momento gracias a los paneles solares fotovoltaicos.
Estos inversores son los más versátiles y flexibles que se pueden encontrar en la industria. Éstos permiten gestionar de forma óptima las diferentes fuentes de energía disponibles (paneles solares, baterías y la red eléctrica). Son óptimos para los sistemas híbridos con varias cargas de consumo y variar fuentes de generación permitiendo así una gestión inteligente del sistema (red / consumos / generación solar y baterías).
La tensión de uso de este tipo de inversores oscila habitualmente entre los 48V y los 500V dependiendo de los diferentes componentes utilizados. Este tipo de inversores puede funcionar en diferentes modos dependiendo de cada situación:
- Modo de Carga: cuando no haya ningún tipo de generación de los paneles solares y las baterías estén completamente descargadas, el inversor solar se encargará que la red eléctrica cargue las baterías solares. El modo carga también se da cuando el consumo de las cargas es inferior a la producción solar. De este modo el excedente que no se consume se almacena en las baterías para un consumo posterior. El modo carga es la gran ventaja de los inversores híbridos ya que permite realizar el peak-shaving. Es decir, almacenar energía durante los picos de producción y cuando el consumo es mas reducido (especialmente se da en los consumos domésticos) para poder luego (a través de las baterías solares) poder usar esta energía por la noche o tarde cuando ya no hay tanta generación solar y el consumo tiende a subir en comparación el tramo medio del día. Los inversores híbridos también permiten programar cuando se ejecuta el modo carga y cual es la fuente que carga las baterías. Puede que en ocasiones y dado el precio de la electricidad sea me razonable cargar las baterías con energía de la red o en ocasiones dar prioridad a la carga con los paneles solares. El modo carga programado de forma adecuada nos permite optimizar los flujos de carga/descarga/generación y consumo según convenga en cada situación.
- Modo off-grid: El sistema funciona como si no existiera la red. Las cargas se alimentan a través de los paneles solares y la energía almacenada en las baterías. Esta es sin duda otra de grandes ventajas de los inversores solares híbridos. Algo que podría parecer una obviedad no es tan claro. No todos los inversores solares de conexión a red pueden funcionar cuando la red eléctrica se cae. De hecho como hemos explicado en la sección de inversores solares de conexión a red, éstos normalmente no pueden operar sin la red ya que no son capaces de sincronizarse con los parámetros necesarios para poder operar. Es por eso que cuando un inversor no dispone del modo off-grid no puede suministrar electricidad a las cargas si no hay red eléctrica aunque haya suficiente generación solar. Es posible que en algunos casos aunque el inversor disponga de modo off-grid sea necesario que las baterías solares puedan trabajar en este modo. En ocasiones los fabricantes de baterías suministran lo que le llaman un modulo "back up" para poder trabajar en modo off-grid.
- Modo autoconsumo: Los paneles solares suministran electricidad a las cargas de forma instantánea y el excedente que pudiera haber se almacena en las baterías si aun tuvieran capacidad. En caso contrario la energía se vertería a la red. El modo auto consumo seria el modo que podría tener un inversor de conexión a red. Los paneles generan y en el mismo momento el inversor alimenta las cargas de forma instantánea.
En ocasiones también se les denomina inversores híbridos a aquellos inversores que se montan en instalaciones aisladas que permiten la carga de baterías, por ejemplo, desde un generador auxiliar o la red. Son, por ejemplo, inversor híbrido 12V o inversor híbrido 24V. Éstos se les puede llamar inversores híbridos de aislada. En este caso, la diferencia fundamental es que estos últimos no son capaces de sincronizarse con la red eléctrica ni de verter su energía a esta, por lo que siempre actúan en paralelo. Este tipo de inversores integran en su electrónica el regulador/cargador de las baterías. Es muy habitual que un sistema aislado con baterías este compuestos por el conjunto inversor + regulador/cargador + baterías solares. Los inversores híbridos de aislada integran en un mismo aparato inversor, regulador y cargador haciendo de estos inversores productos más compactos y fáciles de configurar.
La principal diferencia entre un inversor solar híbrido y uno normal radica en las capacidades adicionales en cuanto a la gestión de los flujos de enería que ofrece el inversor híbrido. Aquí están las principales diferencias:
En resumen, mientras que un inversor de conexión a red o "de aislada" solamente convierte la corriente de DC a AC para alimentar dispositivos, un inversor híbrido ofrece funcionalidades adicionales, como la capacidad de cargar baterías y trabajar en sistemas autónomos o de respaldo. Esta versatilidad hace que los inversores híbridos sean especialmente útiles en sistemas de energía solar y eólica, así como en aplicaciones fuera de la red o con conexión a red con necesidades de respaldo energético.
Un inversor solar híbrido funciona como una combinación de tres componentes principales: un inversor de corriente continua a corriente alterna (DC-AC), un cargador de baterías y un sistema de gestión de energía (también llamado regulador). Su principal objetivo es optimizar el uso de energía renovable (proveniente de paneles solares u otras fuentes) y la energía de la red eléctrica(en el caso que sea de conexión a red) o generador diesel (cuando sea "de aislada"), al tiempo que permite almacenar el exceso de energía en baterías para su uso posterior.
A continuación, te explico cómo funciona un inversor solar híbrido:
En resumen, un inversor solar híbrido permite aprovechar al máximo la energía solar, utilizar la energía de la red eléctrica como respaldo y almacenar el exceso de energía en baterías para un suministro energético continuo y eficiente. Esto lo convierte en una opción ideal para sistemas de energía renovable con capacidad de almacenamiento y gestión inteligente.
La duración de un inversor híbrido depende de varios factores, incluyendo la calidad del dispositivo, su diseño y construcción, el mantenimiento adecuado y el uso que se le dé. En general, los inversores híbridos de buena calidad están diseñados para tener una vida útil de al menos 10 a 15 años.
Algunos factores que pueden influir en la vida útil de un inversor híbrido son:
Es esencial leer las especificaciones y recomendaciones del fabricante, seguir las indicaciones para la instalación y realizar el mantenimiento sugerido. Algunos inversores híbridos pueden ofrecer garantías de varios años, lo que indica la confianza del fabricante en la durabilidad del producto.
Recuerda que, como cualquier dispositivo electrónico, eventualmente los inversores híbridos pueden experimentar fallos o desgaste con el tiempo. Siempre es recomendable consultar con un profesional o técnico calificado para la instalación y el mantenimiento del inversor para asegurarse de que funcione correctamente y tenga una vida útil óptima.
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