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Solar

Cómo diseñar instalaciones fotovoltaicas Multi-Inversor o cómo descentralizar nuestras instalaciones

11/10/2022 / Por Tecnology and Solution Manager
A la pregunta de si debemos considerar la opción de diseñar instalaciones con más de un inversor respondemos siempre con la misma respuesta: siempre que sea posible ofreceremos a nuestros clientes instalaciones de autoconsumo con un solo inversor. Pero si paramos a pensar, hay muchos argumentos que nos incitan descentralizar nuestra instalación y pasar de instalaciones mono-inversor a instalaciones multi-inversor, como por ejemplo las opciones tecnológicas disponibles en el mercado, los costes de producción o la fiabilidad y el bajo riesgo... Es por eso que en este artículo nuestro compañero Francisco Javier Hernández nos ayuda a reflexionar sobre esta premisa y a analizar seriamente la posibilidad de tender a diseñar instalaciones descentralizadas basadas en un sistema multi-inversor.
Diseño instalación fotovoltaica

A la pregunta de si debemos considerar la opción de diseñar instalaciones con más de un inversor ya tenemos una respuesta generalizada en el sector: siempre que sea posible ofreceremos a nuestros clientes instalaciones de autoconsumo con un solo inversor. Esta respuesta ya forma parte de nuestra cultura del autoconsumo, tratamos de utilizar el menor número de inversores posibles y, si la potencia a instalar nos lo permite, solo uno. De esta forma pasamos de una filosofía Mono-Inversor a una aplicación Multi-Inversor solo por limitaciones tecnológicas del mercado en ese momento, pensando en esa única variable “que tanto nos gusta”: tener en nuestra oferta el precio más bajo posible.

Démonos la libertad de pensar por un momento en ello, sin realizar un análisis científico, super técnico, matemático, estadístico… Simplemente un análisis sencillo.

La creación del activo fotovoltaico requiere de una serie de pasos lógicos continuados desde la concepción de sus estudios previos, hasta su puesta en marcha y funcionamiento durante su vida útil y para que todo ello conlleve a los resultados energéticos, económicos y operativos esperados dentro de un margen de certidumbre razonable, con la aplicación de la filosofía de Calidad Coherente, que de la mejor manera posible cada uno de nosotros, como instaladores o Epcistas, tratamos de aplicar.

Avancemos en este sencillo análisis con un ejemplo en paralelo al mismo: nuestra característica instalación de 100 kW. ¿Por qué?, porque hay cientos de instalaciones de autoconsumo, ejecutadas ya de hasta 100 kW, hay potencialmente miles de instalaciones de hasta 100 kW por hacer, hay poca gama de modelos por parte de los fabricantes de inversores con una potencia superior a 100 kW en comparación a la gama de menos de 100, y muchísimas menos aún con capacidad de inyectar a 400 V en corriente alterna, ya que empezaríamos a poner un pie en el nivel de “Utility-Scale Solar”. Por otro lado, parece lógico pensar que este razonamiento es difícil de aplicar al sector residencial, que no suele utilizar potencias de instalación superiores a 6 kW, además del relativo nivel de importancia que el activo fotovoltaico tiene en dicho sector.

Cuando diseñamos nuestra instalación fotovoltaica de manera automática, todos aplicamos una “ecuación” de variables para obtener el resultado que esperamos. Ese resultado es únicamente conseguir la venta de la instalación al cliente final. La venta nos originará ingresos y, si todo va bien, margen suficiente para contribuir al mantenimiento de mi empresa junto con la siguiente y la siguiente venta… En nuestra mente, en ese momento, podemos tener ecuaciones con bastantes variables y otras con menos, dependiendo de nuestra actitud, capacidad, aprendizaje, conocimiento, intereses, etc, hasta el punto de ver ecuaciones con una única variable: “que mi oferta sea la más barata, todo lo demás prácticamente da igual, instalo lo que sea". Hay empresas que utilizan ecuaciones más largas con suficientes variables como para buscar la horquilla más fina posible de calidad coherente, y dentro de todas esas variables, aparece la del título de este texto, y que pretenden equilibrarse junto con el resto de las variables para que la ecuación final sea completa y su resultado sea lo más armonizado o equilibrado posible, confeccionando un activo bien concebido para aquel quien confía su dinero y su inversión en nuestra empresa.

Vamos a componer nuestra variable, de “cuantos inversores instalo” y analicemos sus subvariables para ayudarnos a responder a la pregunta.

Para confeccionar 100 kW podemos utilizar, por ejemplo, 4 inversores de 25 kW o 3 inversores de 33 kW o 2 inversores de 50 kW, o un solo inversor de 100 kW: ¿Mono-Inversor o Multi-Inversor para instalaciones solares fotovoltaicas?, empecemos con nuestra propuesta de 8 variables:

  • Variable 1: Selección Tecnológica.

Parece razonable pensar que la selección de tecnología y fabricante tiene una influencia importante por la confianza que nos aporta. Solo por el hecho de utilizar una tecnología concreta, como la optimización por string o la tecnología MLPE de optimización por módulo o microinversores, empieza a acotar la respuesta a nuestra pregunta. Además, pensar en uno u otro fabricante, en nuestra percepción sobre su electrónica de potencia y nuestra formación e información sobre ella, también nos ayudará a decantarnos por poner mas o menos inversores CC/CA.

  • Variable 2: Servicio Postventa

Hemos visto en la Variable 1 que la fiabilidad tecnológica y nuestra confianza en la electrónica del fabricante es importante en nuestra decisión del número de inversores. Quizá también es razonable pensar que el servicio de reparación, asistencia o sustitución tiene un nivel de importancia igual, sobre todo si a dicho servicio postventa le podemos añadir la difícil visual de que dicho fabricante permanezca en el tiempo en el mercado, en el sector concreto y en la región o país donde se desarrolla nuestra actividad. Es curiosa esta variable, fijémonos en que esta no solo depende de la política interna de un fabricante, sino también, de la influencia que tiene sobre ella la estabilidad jurídica de un mercado sobre energía solar fotovoltaica en nuestra región, que puede afectar a la estabilidad y consolidación postventa de un fabricante y por lo tanto a nuestra pregunta, indirectamente.

  • Variable 3: Fiabilidad Pormenorizada.

Sería conveniente informase y conocer la historia de un fabricante de inversores, y apoyarnos en datos como: desde cuando es fabricante, evolución tecnológica e historia, política y funcionamiento de su I+D, gestión y análisis de mejora de fallos y defectos, países y regiones donde ha estado, está y/o piensa estar, a ser posible, “estar” significando todos los servicios que necesitamos en el mercado en el que nos encontramos o participamos, índice de fallos medidos en relación a su cantidad de equipos vendidos y tiempo que lleva en el sector, años de garantía y condiciones de su uso, garantías o pólizas de segundo nivel que cubra su posible ausencia o salida del sector y, finalmente, cuál es su filosofía empresarial y de apuesta firme por el mercado de la energía solar fotovoltaica. Seguro que al lector se le ocurre alguno más que añadir, para ayudar a decidir si diseño con un solo inversor, o con varios, de un fabricante concreto.

  • Variable 4: Afección en el OPEX

De una u otra manera, la detección de una avería, la gestión operativa necesaria y el correctivo de sustitución de un inversor tiene un coste. Este lo asumirá el usuario final, el fabricante, el instalador, el mantenedor… Quien sea, pero alguien deberá asumir ese coste. Además, también se debe tener en cuenta la gestión del mantenimiento: el tiempo de respuesta del contratista; y la que, de una manera u otra, también se exige de la instalación: el MTBF, la disponibilidad de planta y el tiempo de actividad. En todo este contexto de O&M, y KPIs característicos de su gestión, ¿puede des tensionar esta función, si el fallo o avería, produce una parada del 25% de la producción, del 33%, o del 50%?, ¿en vez del 100%? Parece lógico pensar que sí.

  • Variable 5: Coste del inversor

¿Pudiera ser lo mismo el precio de un inversor que su coste? Pensemos en un inversor de 100 kW por el que hemos pagado 4.500 € + IVA, claramente, dicha cantidad es su precio, pero ¿es también su coste? Respondamos a este concepto haciéndonos más preguntas: ¿Cuánto cuesta un inversor parado de 100 kW que nos aportaba un ahorro medio diario de 300 € + IVA en nuestra factura de la luz?, ¿realmente creemos que el coste es su precio?, ¿reducimos ese riesgo económico si no se paran 100 kW y solo se paran 50 kW?, ¿y si solo fueran 33 o 25 kW parados, a cambio de una inversión inicial algo superior? En definitiva, pensemos en el coste que refleja la dependencia de un solo equipo quizá parado durante varios días en el marco de exigencia de unos KPIs no altamente exigentes.

  • Variable 6: Precio del inversor. Afección al CAPEX.

Ahora sí, hemos llegado a la variable Precio. Veamos con unos números generales y medios de mercado como puede afectar a la cifra de Inversión en la instalación y al Capex. Además, así el lector podrá utilizar la tabla cambiando las cifras por la de sus casos reales y tener así una apreciación correcta del análisis de esta variable.

Tabla Costes

Si observamos este análisis de precio, podemos ver que entre instalar un solo inversor o varios tendría una repercusión diferencial de entre el 2 y el 2,5% sobre el capex, que estaría en unos 2.000,00 € de media. Con este dato, que cada instalador y Epcista debe calcular, ¿hasta dónde estaríamos dispuestos a utilizar una filosofía multi-inversor, con el argumentario comercial adecuado, en el que este artículo también trata de ayudarnos, para mejora la calidad coherente de la instalación fotovoltaica que estamos creando para nuestro cliente?

  • Variable 7: Disponibilidad y Mercado de fabricantes.

Como bien sabrán los más veteranos del sector, los últimos años nos han enseñado que aquello que creemos disponible en tecnología y precio, a veces no está tan disponible. En 2021 tuvimos dificultades en disponibilidad de módulos fotovoltaicos, en 2022 aparecen problemas derivados de los semiconductores, microchips, la alta demanda, etc, que provoca una falta de disponibilidad de inversores fotovoltaicos, sobre todo inversores de alta potencia (de más de 50 o 60 kW), en la mayoría de los fabricantes. ¿Qué pasará mañana?, ¿Qué nuevo problema nos podríamos encontrar relativo a la disponibilidad real de electrónica? Quizá en este contexto, del que todos debemos aprender muchas cosas, podamos desbloquear la barrera que nos impide concebir una instalación basada en un sistema de multi inversores de menor potencia y respondernos a la consecuente pregunta y más importante: ¿Cuál es el coste para mi empresa de NO instalar esperando inversores de alta potencia con baja disponibilidad y fechas inciertas?, ¿podría ser mayor que los 2000,00 € de media obtenidos en nuestra tabla de precio, como sobre precio, no sobre coste?, … pensémoslo, ¿instalar o no instalar?, esa es la cuestión. Y al mismo nivel de importancia: ¿Cuál es el sobre coste para nuestro consumidor, el usuario del activo, nuestro cliente, estar esperando tecnología de alta potencia durante semanas o meses, sin poder auto consumir energía de origen solar con tecnología fotovoltaica y ahorrar en su recibo de consumo de energía eléctrica?, ¿será mayor que abonar el sobre precio de nuestros 2000,00 €? … pensémoslo también.

  • Variable 8: Diferencias de exposición solar y topología de planta.

Especialmente en tejados, hemos aprendido a utilizar tecnología de optimización y diferenciación de MPPTs con los inversores actuales. Igualmente, ante exposiciones diferenciadas por múltiples motivos, la diferenciación óptima “siempre” será el uso de multi-inversores, con tecnologías de optimización, si, pero repartiendo el campo solar en diferentes equipos que a su vez nos puede beneficiar por una morfología y distribución de tejados compleja, o por el reparto de inyección de potencia en baja tensión para el aprovechamiento de controladores de vertido Maestro-Esclavo (sistema sin excedentes), que aprovechan toda la energía generada y nos evitan los costes de inyectar en media tensión. En estos escenarios, la decisión multi-inversor parece abocada al acierto y a lo correcto.

CONCLUSION

La concepción del activo fotovoltaico se compone de muchas variables, somos capaces de detectarlas y entenderlas, y una de ellas es: ¿Cuántos inversores instalo y de que tecnología? Esperamos que estas líneas nos ayuden a todos, con nuestras 8 variables, a mejorar nuestros criterios de toma de decisiones y nuestro argumentario comercial. Además esperamos que el lector sume más variables a este texto para mejorar su capacidad de decisión y su horquilla de calidad coherente ofrecida a su cliente final, independientemente de que su competencia vaya siempre: “con un solo inversor y más barato”.

Además, para ayudar en esta labor, nos hemos inventado nuestra “ventana-semáforo”, para que con un golpe de vista todos entendamos hacia donde queremos dirigir a nuestro cliente final, para que él entienda mejor la calidad de su activo y para diferenciarnos y aportar una mejor instalación con multi-inversor:

Semáforo

Es bueno plantearnos como pasar del “semáforo en rojo” hacia el “semáforo en verde”: Ánimo!