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Inversor híbrido

Inversor híbrido: qué es y cómo funciona

Maximizar el uso de energía solar, reducir el consumo de electricidad de la red y optimizar los costes en la factura con un inversor híbrido


Si estás diseñando un sistema fotovoltaico completo, para tomar decisiones específicas y evitar errores, te recomiendo que profundices en el funcionamiento de los diferentes componentes del sistema (inversor, batería de almacenamiento, tipo de paneles, etc.) y analices los hábitos (consumos y dispositivos eléctricos utilizados habitualmente, horarios de uso, etc.) y las necesidades de tu cliente.

Seguramente puedes obtener un apoyo valioso utilizando un software de diseño de instalaciones fotovoltaicas que te ayuda en la fase de dimensionamiento, análisis económico, definición del esquema unifilar, etc.

Además, si deseas una gestión inteligente de la energía eléctrica producida por fuentes renovables, debes planificar desde el principio el tipo de inversor y baterías de almacenamiento a utilizar.

En este artículo, te hablaré de los beneficios del inversor híbrido. Descubre qué es, para qué sirve y cómo funciona.

Qué es un inversor híbrido

Un inversor híbrido es un dispositivo electrónico utilizado en sistemas de energía solar u otras aplicaciones de generación de energía renovable, que combina las funciones de un inversor fotovoltaico (utilizado para convertir la energía eléctrica producida por paneles solares en corriente alterna lista para uso doméstico) con las de un inversor de almacenamiento (utilizado para gestionar las baterías de almacenamiento).

En otras palabras, un inversor híbrido permite gestionar tanto la producción de energía solar como el almacenamiento de energía en baterías. Este tipo de inversor está diseñado para optimizar el autoconsumo de la energía generada por los paneles solares, almacenándola en las baterías de almacenamiento y poniéndola a disposición cuando el sol no está disponible (horarios nocturnos, días lluviosos, etc.). Además, un inversor híbrido puede configurarse para operar en modo de respaldo, proporcionando energía de emergencia en caso de interrupción de la red eléctrica.

La integración de estas funciones en un solo dispositivo ofrece una solución más compacta y conveniente para los sistemas de energía solar con almacenamiento, permitiendo una gestión más eficiente de la energía eléctrica generada y almacenada.

Cómo funciona un inversor híbrido

El funcionamiento de un inversor híbrido sigue un flujo operativo preciso que maximiza la eficiencia de la energía solar y optimiza su uso según las condiciones externas.

Por otro lado, el inversor híbrido ofrece una gestión inteligente de la energía, permitiendo la optimización del autoconsumo, la venta de excedentes de energía y el suministro continuo de energía, garantizando una transición fluida entre las diferentes fuentes disponibles. Este proceso contribuye a maximizar la eficiencia global del sistema y a hacer el uso de la energía solar más práctico y conveniente para los usuarios domésticos

El proceso se desarrolla típicamente de la siguiente manera:

Mañana

El inversor híbrido dirige la energía producida por los módulos fotovoltaicos directamente a los dispositivos eléctricos del hogar para satisfacer los consumos en tiempo real. Cualquier exceso de producción no utilizado inmediatamente se dirige hacia la batería de almacenamiento, si está presente. Esta fase es crucial para maximizar el autoconsumo, reduciendo al mínimo el consumo de energía de la red.

Batería completamente cargada

Cuando la batería alcanza su capacidad máxima de carga, el exceso de energía producida se dirige hacia la red eléctrica. En muchas situaciones, este excedente puede venderse al operador de la red en un esquema de intercambio en el lugar.

Tarde

Con la disminución del sol y la reducción de la producción directa de los módulos fotovoltaicos, el inversor híbrido entra en acción. Activa la batería de almacenamiento para suministrar energía a las necesidades del hogar durante las horas nocturnas. En caso de que la energía acumulada en la batería se agote por completo, el inversor híbrido activa automáticamente el consumo de energía de la red nacional. Esto garantiza un suministro continuo de energía incluso cuando la producción solar directa es limitada o está ausente.

Diferencias entre inversor tradicional e híbrido

La diferencia principal entre un inversor normal y un inversor híbrido radica en las funciones avanzadas ofrecidas por este último.

Inversor tradicional

Un inversor fotovoltaico tradicional convierte la corriente continua (CC) producida por un sistema fotovoltaico en corriente alterna (CA) para uso doméstico. De hecho, los paneles fotovoltaicos producen corriente continua. De todos modos, dado que la instalación eléctrica del hogar utiliza corriente alterna, el inversor tiene la función de transformarla. Es necesario que esta operación se realice con la máxima eficiencia. Por lo tanto, el valor de eficiencia del inversor es uno de los principales parámetros a evaluar en su elección. Este puede asumir diferentes formas:

  • un inversor centralizado para grandes parques fotovoltaicos,
  • un inversor de cadena para instalaciones de tamaño residencial y comercial,
  • o un microinversor para instalaciones más pequeñas.

Además de esta función básica, el inversor fotovoltaico debe garantizar que la instalación funcione al máximo rendimiento.

El sistema MMPT (Maximum Power Point Tracker) permite precisamente extraer siempre la máxima potencia posible de los paneles en determinadas condiciones. En general, podríamos decir que su papel principal es optimizar la producción y la extracción de energía de los paneles solares y gestionar automáticamente los flujos de energía hacia los dispositivos eléctricos o la red.

Inversor hibrido

Por otro lado, un inversor híbrido es un inversor fotovoltaico potenciado que va más allá de la simple conversión de corriente. También funciona como un Battery Management System (BMS), es decir, un sistema de gestión de baterías. Esto significa que, además de convertir la corriente continua en corriente alterna, el inversor híbrido gestiona y coordina de manera inteligente también los flujos de energía del sistema fotovoltaico, de la batería y de la red. Esto lo realiza a través de un software especializado.

El inversor híbrido ofrece diferentes modos de uso. Puede enviar electricidad directamente a los dispositivos para el consumo inmediato, almacenarla en las baterías para su uso posterior cuando no haya sol disponible, o liberarla a la red cuando las baterías estén completamente cargadas. Esta flexibilidad permite maximizar el autoconsumo de la energía solar, optimizando la eficiencia global del sistema y ofreciendo una solución completa para la gestión de energía renovable y el almacenamiento de energía.

Finalmente, algunos inversores híbridos también tienen el modo EPS (Emergency Power Supply) o función de suministro de energía de emergencia. Esta proporciona electricidad a cargas prioritarias incluso en caso de falta de suministro de la red.

Herramientas para el dimensionamiento de instalaciones PV

Si utilizas un software de diseño de instalaciones fotovoltaicas, tienes la posibilidad de incluir en el proyecto el producto específico que has elegido durante el análisis. De hecho, tienes a tu disposición una amplia librería de objetos dedicados para la representación de cuadros eléctricos, generadores fotovoltaicos e inversores que puedes insertar en tu modelo 3D. Además, los podrás utilizar para el cálculo y análisis del proyecto. Por otro lado, si no encuentras el modelo que se adapte a tus necesidades, siempre puedes crear nuevos objetos personalizados o realizar modificaciones a los de la biblioteca.

Dimensionamiento de un sistema fotovoltaico con Solarius-PV

Dimensionamiento de un sistema fotovoltaico con Solarius-PV

Inversor híbrido: Ventajas

La conveniencia de adoptar un inversor híbrido se centra en el objetivo principal de maximizar el autoconsumo de energía. Integrar un dispositivo de este tipo en un sistema fotovoltaico con almacenamiento permite aprovechar al máximo el potencial de autoproducción energética. Por lo tanto, se reduce al mínimo los costes asociados a la factura eléctrica.

Las ventajas del inversor fotovoltaico híbrido se hacen evidentes en presencia de un sistema de almacenamiento, que permite almacenar la energía generada por el sistema fotovoltaico pero no consumida inmediatamente. Actualmente en el mercado también están disponibles sistemas de almacenamiento «híbridos» que integran en un solo dispositivo también las funciones de un inversor híbrido. Esta integración encierra toda la electrónica necesaria en un solo envoltorio, mejorando el aspecto estético y reduciendo el tamaño total del sistema. Además, la unidad está controlada por un software unificado que aumenta la eficiencia operativa general.

El software de control permite el monitoreo remoto del sistema fotovoltaico y las baterías de almacenamiento. Además, también ofrece la posibilidad de actualizaciones y resolución de anomalías de forma remota, mejorando aún más la confiabilidad y gestión del sistema.

Conclusión

En resumen, si se está considerando la instalación de un sistema fotovoltaico, la opción de incluir en el proyecto un inversor híbrido es recomendable. Esto porque es flexible y está abierto a futuros desarrollos, especialmente a la adición de un sistema de almacenamiento. Además, si se apunta a maximizar el ahorro energético a lo largo del tiempo, la opción ideal es integrar desde el principio un sistema de almacenamiento híbrido.

Esta elección contribuirá a lograr el objetivo de la independencia energética, reduciendo significativamente los gastos eléctricos. Además, también tendrá un impacto positivo en el medio ambiente, disminuyendo las emisiones nocivas a la atmósfera.

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