Si dirige un negocio, administra una gran propiedad comercial o alimenta un complejo residencial de unidades múltiples en el rango de sistema solar de 20 kw a 100 kw, sabe cuánto tiempo y dinero se necesita para lograr la configuración correcta. Probablemente también sepas que incluso los pequeños contratiempos pueden alterar tu producción de energía, y uno de los mayores culpables en este caso es la sombra. Tampoco es sólo una molestia menor; Para sistemas de este tamaño, la sombra puede afectar sus resultados mucho más que para una pequeña instalación residencial de 1kw en la que trabajé para un vecino hace unos años. Analicemos exactamente qué efecto tiene la protección solar en estos sistemas solares de tamaño mediano, por qué es tan importante y qué puede hacer usted al respecto, ya que proporcionamos las configuraciones confiables que necesita, como nuestraSistema solar completo en redque está diseñado para manejar condiciones comunes del mundo real.
Primero, estemos en la misma página sobre cómo funcionan estos sistemas de 20-100kw. A diferencia de las configuraciones domésticas pequeñas que pueden simplemente conectarse a unos pocos paneles, estos generalmente son sistemas conectados a la red: se conectan directamente a la red pública local, por lo que se vende el exceso de energía y se extrae de la red cuando no brilla el sol. La mayoría usa inversores de cadena, ¿verdad? O, a veces, microinversores para secciones más pequeñas, pero para 20 kw a 100 kw, los inversores de cadena son muy populares porque son rentables y fáciles de escalar. Esa escala es exactamente la razón por la que el sombreado es tan importante aquí. Un sistema de 20 kw podría tener 60 paneles (cada uno de ~330 w) divididos en 2 o 3 cadenas, mientras que un sistema de 100 kw podría tener 300 paneles divididos en 5 o 6 cadenas. Cada cadena de paneles está cableada en serie, por lo que cada panel de esa cadena tiene que trabajar en conjunto para enviar energía al inversor. Si incluso un panel de una cadena está sombreado, actúa como si se doblara una manguera: ralentiza toda la cadena, no solo ese panel. Eso se llama "efecto serie" y cambia las reglas del juego para la producción.
Pongámosle números, porque los números no mienten. Una vez ayudé a una cafetería local que instaló un sistema conectado a la red de 30 kW hace tres años, y tenían un gran roble creciendo justo en el lado oeste de su edificio. Durante aproximadamente una hora todas las tardes, ese árbol daba sombra a 3 paneles en medio de una de sus tres cuerdas. Al principio, no le dieron mucha importancia, hasta que llegó su primera factura de energía y solo estaban produciendo el 75% de lo que se suponía que debía generar el sistema. ¡Eso es una pérdida del 25% por una pequeña sombra diaria! Para un sistema de 30 kw, eso equivale a ~22,5 kw de producción en un buen día, pero con esa sombra, estaba cayendo a ~17 kw. Multiplique eso en un año: son miles de dólares en ingresos perdidos por no vender el exceso de energía a la red y facturas de energía más altas cuando tuvieron que extraer más de la empresa de servicios públicos. Para un sistema de 100 kw, esa misma pérdida de sombra podría ser de 25 000 kw por año, suficiente para alimentar dos hogares promedio durante un año completo. El sombreado tampoco es sólo una cuestión de "temprano en la mañana y al final de la tarde"; puede provenir de chimeneas, unidades HVAC e incluso de edificios adyacentes si se encuentra en una zona urbana o suburbana estrecha.
Ahora bien, no todas las sombras son iguales. Hay "sombreado estático" de cosas que siempre están ahí (árboles, edificios, estructuras de techos) y "sombreado dinámico" de cosas que se mueven (nubes, pájaros, hojas que caen, incluso nieve que se pega a una esquina de un panel). La mayoría de la gente piensa que el sombreado dinámico es insignificante, pero para los sistemas de 20 a 100 kW, ¿esas nubes pasan que cubren el 10 % de los paneles durante 10 minutos a la vez? Se suman. Estudios del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) encontraron que el sombreado dinámico puede causar una pérdida de producción anual del 5 al 15 % para sistemas comerciales de tamaño mediano, mientras que el sombreado estático puede aumentar esa cifra al 20-30 % si no se planifica. La parte complicada es que los inversores de cadena solo rastrean el punto de máxima potencia (MPP) de toda la cadena, no de paneles individuales. Entonces, si un panel está sombreado, el MPP de toda la cadena cae para igualar ese panel sombreado, incluso si los otros 19 paneles de la cadena están funcionando a plena potencia. Por eso diseñamos nuestroSistema de energía solar en redPara minimizar este problema exacto, los combinamos con inversores de alta calidad que tienen múltiples seguidores MPPT, de modo que cada cadena se pueda optimizar por separado.
Espera, hablemos de los puntos calientes, porque ese es el daño oculto causado por las sombras que la mayoría de la gente pasa por alto. Cuando un panel sombreado se atasca y consume menos energía de la que se supone, actúa como una resistencia en el circuito. Eso significa que está generando calor en lugar de electricidad, y ese calor puede acumularse en el panel con el tiempo. Para paneles pequeños, eso no es un gran problema, pero para los cientos de paneles en un sistema de 100 kw, ese punto caliente puede deformar las celdas del panel, reducir su vida útil entre 10 y 15 años e incluso representar un pequeño riesgo de incendio si es lo suficientemente malo. El año pasado tuvimos un cliente con un sistema de 50 kw que tenía muchas sombras no planificadas provenientes de un nuevo edificio de al lado; en 18 meses, 3 de sus paneles tenían daños notables en puntos calientes, que solo detectaron cuando hicimos una revisión de mantenimiento de rutina. Esto podría haberse evitado si hubiéramos observado la disposición del techo durante la fase de diseño, o si hubieran actualizado su inversor para manejar mejor la sombra parcial.
Ahora, seamos prácticos: ¿qué puedes hacer realmente si ya tienes un sistema de 20 a 100 kw o estás planeando adquirir uno? Primero, haga una auditoría de color completa. Utilizamos estudios con drones y software de análisis solar para mapear cada sombra que golpea su techo o paneles montados en el suelo a cada hora del día, todos los días del año. Por ejemplo, si está buscando un sistema mediano y pequeño para un hogar o una pequeña empresa, nuestroEnergía del hogar del sistema solar 10kw(y nuestras configuraciones más grandes de 20 a 100 kW) están diseñadas teniendo en cuenta la tolerancia a la sombra. Si ya tiene un sistema que tiene un rendimiento deficiente, existen mejoras: agregue microinversores a las cadenas sombreadas, de modo que cada panel tenga su propio rastreador MPP, o restrinja los paneles para dividir los sombreados y los no sombreados en cadenas separadas. Otro truco es recortar los árboles que sobresalen (no recomendamos talarlos, ¡la mayoría de las ciudades tienen reglas al respecto!) o ajustar la inclinación del panel si aún no está optimizado para su latitud.
Y como contamos con marcas reconocidas, gritemos nuestraSistema solar en red GrowattLos inversores de Lineup Growatt están construidos específicamente con tecnología MPPT avanzada que maneja la sombra parcial mucho mejor que los modelos básicos. Probamos un inversor Growatt de 30 kW frente a un inversor de cadena estándar en una cadena con sombra el año pasado, y la configuración de Growatt produjo un 18% más de energía en promedio durante un mes de pruebas. Ese es el tipo de diferencia en el mundo real que se acumula rápidamente para los sistemas de 20 a 100 kw: ya no es necesario tirar dinero porque una rama de un árbol está fuera de lugar.
Espera, no nos olvidemos de los sistemas trifásicos, que son muy comunes para configuraciones comerciales de 20 a 100 kW. Mucha gente no se da cuenta de que las sombras también pueden alterar el equilibrio entre las fases. Si una fase de su sistema trifásico tiene más sombra que las otras dos, puede causar desequilibrios de voltaje que hacen que todo el inversor trabaje más, lo que genera mayores costos de mantenimiento y una vida útil más corta del inversor. Por eso nuestroSistema solar trifásico de 10 KW en red(y nuestras opciones trifásicas más grandes de 30, 50 y 100 kw) están calibrados para mantener el equilibrio de fases incluso cuando algunos paneles están sombreados; lo tenemos en cuenta en el diseño desde el primer día, para que usted no tenga que lidiar con ese dolor de cabeza adicional.
Concluyamos con lo que todo esto significa para usted, ya sea propietario de un negocio que está evaluando sus opciones solares o alguien que administra un espacio de varias propiedades. El sombreado no es sólo un pequeño problema: para los sistemas de 20 a 100 kw, puede costarle decenas de miles de dólares en pérdida de producción, equipos dañados y facturas de servicios públicos más altas durante los más de 25 años de vida útil del sistema. La buena noticia es que la mayor parte de esto se puede evitar con una planificación adecuada, equipos de calidad y pequeños ajustes en la configuración. No solo vendemos sistemas solares: trabajamos con usted para auditar su propiedad, diseñar una configuración que funcione con cualquier sombra que tenga y asegurarnos de que obtenga cada kw por el que pagó. Si está listo para dejar de gastar dinero sobre la mesa debido a las sombras, comuníquese con nosotros para analizar sus necesidades, evaluar un sistema que se ajuste a su rango de 20 kw a 100 kw y obtener la configuración confiable y de alto rendimiento que se merece.