Seminario Solis Episodio 60: Mejorando el Rendimiento Invernal: Gestión de Inversores en Climas Fríos

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Antecedentes

Navegar por los desafíos que plantean las condiciones invernales es crucial para los sistemas fotovoltaicos, especialmente en lo que respecta a los inversores. En un reciente seminario de Solis, expertos compartieron ideas sobre cómo optimizar el rendimiento de los inversores en entornos de baja temperatura.

Efectos de Baja Temperatura en la Operación del Inversor:

Fluctuaciones de Voltaje:

Las bajas temperaturas elevan el voltaje de circuito abierto de los módulos fotovoltaicos, lo que provoca un aumento en el voltaje del sistema del inversor. La exposición prolongada a alta presión afecta al dispositivo de conmutación del inversor, impactando en su vida útil y confiabilidad. En condiciones de baja temperatura, el voltaje de la cadena fotovoltaica podría superar el rango de voltaje de entrada del inversor, lo que podría ocasionar problemas potenciales.

Parámetros de rendimiento eléctrico (STC)

STC (entorno de prueba estándar): irradiancia 1000 W/m², temperatura de la célula 25 °C, espectral AM1,5

Coeficiente de temperatura (prueba STC)

Ajustar la cadena fotovoltaica a 20 piezas/cadena

ØVoc cuando la temperatura ambiente es de25℃：

49.6×[1-0.284%×(25-25)] X 20

=992V

ØVoc  cuando la temperatura ambiente es de -25℃：

49.6×[1-0.284%×(-25-25)] X 20

=1132.8V

En condiciones de bajas temperaturas, las cadenas de módulos fotovoltaicos exceden el rango máximo de voltaje que admite el inversor.

Componentes Sensibles a la Temperatura:

Los componentes internos como IGBTs, DSPs, capacitores, etc., tienen rangos de temperatura específicos para un rendimiento óptimo. Operar fuera de estos rangos puede afectar la vida útil y la confiabilidad del inversor.

Los cambios rápidos de temperatura, inducidos por bajas temperaturas, pueden estresar estos componentes, afectando negativamente el rendimiento.

El estrés térmico causado por cambios repetidos de alta y baja temperatura conducirá a la reducción de las propiedades físicas o químicas del material y dispositivo del inversor, afectando el rendimiento de trabajo o la vida útil del producto.

Operación del Ventilador:

Los inversores de alta potencia utilizan ventiladores externos para disipar el calor. En condiciones de baja temperatura, los ventiladores externos pueden congelarse, comprometiendo la funcionalidad.

Medidas de Protección e Ideas Operativas

Los inversores fotovoltaicos combaten condiciones extremadamente frías mediante protección de instalación estratégica y medidas auxiliares:

Instalación Estratégica:

Posicionar el inversor en interiores, bajo aleros, debajo de componentes u otras ubicaciones protegidas, incluido el uso de placas de protección, para proteger contra la exposición directa a la nieve y al aire frío. Este método es particularmente efectivo para inversores en serie y microinversores, aprovechando sus capacidades inherentes de adaptación a bajas temperaturas.

Protección Fría Auxiliar:

Implementar calentadores externos o integrados para iniciar el dispositivo calefactor en entornos de baja temperatura. Este proceso de calentamiento gradual eleva la temperatura de trabajo, facilitando la operación sin problemas de inversores centralizados y distribuidos.

Precalefacción Interna y Preservación del Calor:

Aprovechando tecnología innovadora y estrategias de control para la precalefacción interna y la preservación del calor. Especialmente, algunos inversores Solis incorporan medidas de precalefacción activa y aislamiento nocturno, garantizando una operación estable y confiable en condiciones extremadamente frías y de baja temperatura.

Inversores que no Inician a Bajas Temperaturas

Cuando las temperaturas ambiente están por debajo de -25 ℃ durante un período prolongado, el inversor activa el modo "LowTemp.AMB". La funcionalidad adecuada comienza cuando la temperatura ambiente alcanza el umbral de temperatura bajo. Ajustar este umbral según los requisitos del campo puede permitir una operación segura a temperaturas más bajas. Se recomienda consultar con ingenieros técnicos de Solis para evaluar situaciones específicas en el campo y confirmar la viabilidad de medidas y umbrales.

Conclusión:

A medida que las temperaturas disminuyen, la importancia de mantener las estaciones de energía fotovoltaica y los inversores se vuelve aún más crucial. Las bajas temperaturas pueden afectar el estado operativo de los inversores, potencialmente activando el modo de "protección contra temperatura baja". Asegurar una operación estable y confiable de los inversores en condiciones invernales implica implementar medidas de protección y adherirse a protocolos esenciales de operación y mantenimiento. Para obtener más información, consulte el Seminario Solis [Episodio 51]: "Preste atención a estos problemas comunes de operación y mantenimiento con inversores en el invierno".