Para reducir el coste total de la energía solar (actualmente entre 3 y 3,5 dólares por vatio, 2,25 y 2,7 euros) habrá que obtener mayores ganancias a partir de mejoras en los sistemas de potencia, cableado e instalación necesarios para los dispositivos solares.
ArrayPower, una start-up con sede en Sunnyvale, Califo ia (EE.UU.), ha desarrollado un nuevo tipo de inversor solar. Este dispositivo convierte la corriente continua (CC) producida por los paneles en corriente alte a (CA) lista para ser usada en la red. Según la compañía, su inversor podría reducir significativamente el coste de la energía solar. La empresa señala que su "inversor secuenciado" reducirá el coste de la energía comercial en 35 centavos de dólar por vatio (27 céntimos de euro), o más del 10 por ciento, al reducir los costes de capital, simplificar la instalación y aumentar la producción.
Las grandes instalaciones solares en la actualidad utilizan un único "inversor central", o una serie de "inversores en cadena" para convertir la energía procedente de los grupos de paneles instalados en serie. Ambos enfoques, sin embargo, presentan una baja eficiencia debido al modo en que los paneles están conectados. En los dos casos, si un panel se daña o no le llega la luz del sol, toda la producción del sistema se reduce al nivel del panel con menor producción.
ArrayPower busca maximizar la potencia de salida a través de un nuevo tipo de inversor instalado en cada panel. El dispositivo es similar a los microinversores hoy día utilizados en instalaciones solares residenciales. Mediante la conversión de la CC a CA en cada módulo, los microinversores maximizan la potencia de salida de cada módulo, lo que aumenta la salida del sistema, aproximadamente, del 3 al 10 por ciento.
Los microinversores suelen ser más caros porque requieren sofisticados sistemas electrónicos para filtrar y suavizar la corriente alte a que sale de cada inversor. Un coste importante proviene del uso de condensadores electrolíticos, que en esencia son baterías químicas que almacenan energía para explosiones cortas, permitiendo que el inversor envíe impulsos eléctricos que creen una corriente alte a. Además, los microinversores por lo general solo producen corriente alte a de una fase, que resulta adecuada para uso residencial pero no para uso comercial ni por parte de compañías eléctricas.
Los inversores distribuidos de ArrayPower se colocan en la parte posterior de cada panel. Utilizan diodos y transistores para, en primer lugar, impulsar la corriente continua de 60 voltios proveniente del panel a los 208 voltios usados en la red. Una bobina inductora de cobre almacena brevemente la corriente, permitiendo que el dispositivo emita pulsos discretos de corriente alte a. Los pulsos se combinan con los de al menos otros tres paneles para formar corriente alte a con la calidad de la de la red eléctrica.
n"La novedad es que es el sistema, no los dispositivos individuales, el que realiza el filtrado y suavizado", explica Nick Cravalho, vicepresidente de desarrollo de negocios en ArrayPower.
Otro avance clave, según Cravalho, es la creación de corriente de tres fases, en lugar de corriente monofásica. Una señal de tres fases combina tres olas individuales de corriente alte a en la misma frecuencia, que alcanzan su pico de tensión en diferentes momentos. Al emitir pulsos para una secuencia de tres ondas en lugar de una sola, el inversor secuenciado de ArrayPower almacena cantidades más pequeñas de electricidad durante menos tiempo. Como resultado, la empresa puede utilizar inductores en lugar de condensadores para el almacenamiento de energía, reduciendo costes y aumentando la esperanza de vida del dispositivo.
"El sistema electrónico tiene un aspecto muy simple", indica Daniel Kammen, director del Laboratorio de Energía Renovable y Apropiada de la Universidad de Califo ia, Berkeley (EE.UU.). Kammen no está afiliado con la compañía. "Se trata básicamente de una serie de amplificadores de onda trabajando en conjunto, permitiendo crear dispositivos de gran solidez".
Kammen afirma que aunque la tecnología parece prometedora, serán necesarias pruebas de campo de mayor duración para demostrar la durabilidad de los dispositivos a largo plazo.
ArrayPower se ha asociado con Canadian Solar, uno de los mayores fabricantes de paneles solares del mundo, para integrar los inversores en los paneles cristalinos de la empresa. Las empresas han llevado a cabo pruebas de campo de los paneles integrados durante 7 meses, y Canadian Solar planea comenzar a distribuir las unidades combinadas de panel e inversor este trimestre.