SUNNY HIGH POWER: Altas prestaciones, baja tasa de fallos y aumento de la rentabilidad en proyectos de gran envergadura.

Un diseño de sistema centralizado presenta determinadas ventajas sobre un diseño descentralizado que utiliza inversores multistrings. A continuación, repasaremos y describiremos estas ventajas que nos presenta la gama Sunny High Power de SMA y veremos cómo influyen en la elección de un diseño centralizado o descentralizado.

La gama de inversores Sunny High Power de SMA juega un papel clave en aquellas centrales fotovoltaicas con arquitectura descentralizada en sistemas de 1500 Vcc, con potencias en esta gama de 150, 172 y 180 kWn, con salida en AC entre 600 y 690 V, según el modelo. Es el único equipo con 25 años de vida útil y con carta vinculante del propio SMA, eso dice mucho del fabricante alemán, ya que difícilmente podamos encontrar algún fabricante con tanta seguridad en su producto.

Cómo comentábamos, se trata de una gama de inversores con 5 años de garantía ampliables hasta 25 adquiriendo la extensión de garantía del equipo. Y es que uno de los puntos más relevantes de estos equipos es el hecho de que los componentes son de una altísima calidad y provenientes de los principales fabricantes de componentes. Además, cabe destacar que estos mismos componentes y sus conexiones están debidamente espaciados con el fin de evitar puntos calientes, ya que la temperatura es el mayor enemigo de la electrónica. Solo hace falta abrir la máquina para darse cuenta del especial cuidado que se ha tenido en el diseño del equipo y la robustez que tiene, lo que permite un sobredimensionamiento de hasta el 200%.

Eso no es todo, la gama Sunny High Power está dotada del sistema de refrigeración “Opticool”, patentado por SMA y compuesto por dos sistemas, uno interior y otro exterior.

En el sistema interior de refrigeración encontramos una cámara completamente aislada (impidiendo la entrada de cualquier tipo de partículas del exterior) y dentro de esta cámara encontramos unos ventiladores que hacen circular el aire, consiguiendo así mantener la temperatura interna lo más homogénea posible y evitando puntos calientes, contracciones y dilataciones de los componentes debido a los cambios de temperaturas.

Por otro lado, en el sistema exterior, tenemos unas aletas de disipación de dimensiones considerables y de aluminio de alta calidad en transmisibilidad térmica que ayudan a extraer el calor de la cámara interna, juntamente con unos ventiladores de velocidad variable. ¡Estamos frente al mejor sistema de refrigeración del mercado!

El sistema de refrigeración “Opticool”, junto con el diseño y los componentes de altísima calidad que encontramos en la gama Sunny High Power, nos asegura evitar pérdidas de rendimiento hasta los 50 grados centígrados (Derating). Además, gracias a la robustez del equipo, el mantenimiento es mínimo.

Siguiendo en la línea de las pérdidas de rendimiento en este tipo de instalaciones, seguro que conocéis la tendencia tan extendida en el mercado actual que sostiene que es mejor utilizar más MPPT. Sin embargo, es extremadamente difícil atribuir pérdidas a los MPPT en este tipo de proyectos. La teoría detrás de esto es bastante sencilla, vamos a analizarla…

Tenemos dos factores que afectan de forma regular a la producción de una planta: La irradiación solar y la temperatura. La irradiación afectará a la corriente y la temperatura afectará a la tensión. Podemos determinar que, en una planta, la tensión de una sección no puede variar demasiado en comparación con otras secciones, ya que la temperatura es bastante similar en toda la planta.

El resto de los factores, como la suciedad de los módulos, sombras, nubes, módulos con bajo rendimiento, etc., son totalmente aleatorios. El análisis del comportamiento aleatorio de estos factores, indican claramente que, al pasar de un módulo a una cadena de módulos y siempre que se trabaje con módulos de alta calidad como los que trabajamos en Amara NZero, las desviaciones de tensión son mínimas.

Esto se vuelve aún menos evidente al pasar de 600 Vcc a 1.000 Vcc y de 1.000 Vcc a 1.500 Vcc, ya que el número de módulos en serie es mayor. Por lo tanto, si se obtienen ganancias del rango del 0,x% con electrónica de potencia a nivel de módulo (1 MPPT por módulo) y se pasa al nivel de cadena MPPT (30 módulos en serie por MPPT), la mayoría de las ganancias no son relevantes.

Además, debemos tener en cuenta que los sensores de medición de tensión y corriente no están diseñados para mediciones de alta precisión. Por lo tanto, las desviaciones típicas en la medición de cadenas también pueden inducir a errores en el comportamiento de seguimiento del MPPT. Es importante tener en cuenta que el uso de más MPPT’s tiene un coste elevado y en algunos casos puede inducir a mayores pérdidas. En segundo lugar, la mayor necesidad de sensores y electrónica adicional puede reducir la confiabilidad del sistema en su conjunto.

Después de un breve repaso sobre las pérdidas de rendimiento, analizamos la tasa de fallos. Aquí encontramos un gran punto fuerte del equipo, y es que su tasa de fallos es realmente baja. Para extraer este dato podemos basarnos en el análisis de componentes de SMA, el cual, a partir de sus datos estadísticos concluye que, asumiendo la misma calidad de los componentes, la tasa de fallo aumenta en un 1% al año, aproximadamente, por cada 1.000 componentes de más.

Por otro lado, la gama Sunny High Power utiliza un DC Combiner externo, lo cual sumaría entre 60-70 componentes más por inversor, frente a los inversores multi MPPT que, si bien es cierto que no necesitan un DC Combiner externo, cuentan con bastantes más componentes internos destinados a la medición, el control y la conversión de potencia.

Por ejemplo, un inversor de 150 kWn, tiene un MPPT cada dos strings, eso suponen 2.330 componentes más que el Sunny High Power PEAK3 de 150 kW, por lo que la tasa de fallo anual aumenta un 2,33% en estos inversores frente a la tasa de fallo de los Sunny High Power PEAK3 de 150 kW.

Una de las mayores bondades de la tasa de fallos de SMA es la alta temporalidad de sus equipos en el mercado. Cuentan con muchísimos años de experiencia y muchísimo bagaje, lo que les proporciona datos extremadamente fiables para los criterios de disponibilidad de planta.

En resumen, podemos concluir que en la tasa de fallos pesa mucho más el número de MPPTs que tener un DC Combiner externo. Además, deberíamos tener en cuenta el aumento de costes en O&M… Aumento que no veremos reflejado en instalaciones llevadas a cabo con equipos de la gama Sunny High Power.

Y ya que hablamos de costes, creemos necesario destacar algunas ventajas que nos ayudarán a reducir los costes de la instalación, especialmente los costes derivados del cableado. Un inversor MULTI MPPT se suele colocar muy cerca del campo fotovoltaico en vez del centro transformador ya que de otra forma supondría muchas pérdidas en la producción, concretamente entre el 0,5% y el 1%, y, además, el coste del cableado de DC aumenta considerablemente.

Con la gama Sunny High Power y un DC Combiner externo podemos compensar los costes de cableado de DC sobredimensionando el campo fotovoltaico. En cuanto a las pérdidas de producción, recordad que, en términos absolutos, las pérdidas por transporte en DC son menores que en AC debido a la tensión de transporte (1500V vs 600-800V).

Eso significa que nos podríamos ahorrar las pérdidas de producción en el traslado de energía y los costes del cableado extra en DC, además reduciríamos la tasa de fallos de los crimpados de cada string a cada conector.

Estas son la mayoría las ventajas que podemos disfrutar al utilizar este tipo de inversores en nuestras plantas, optimizando la producción, los costes y la eficacia que nos otorgan la robustez de los equipos de SMA, en la creación de activos fotovoltaicos, cuyos campos solares se comportan de manera similar en términos de exposición solar.