¿Las inclinaciones de techo varían? Los optimizadores fotovoltaicos inteligentes permiten que cada módulo funcione a plena capacidad

Muchos hogares o empresas pueden encontrar esta situación al instalar sistemas fotovoltaicos: el techo no es uniforme, con distintos ángulos de inclinación en el mismo techo. Por ejemplo, algunas zonas están inclinadas a 30°, y otras a 10°. Una estructura de techo tan compleja puede generar en realidad pequeños "inconvenientes ocultos" para la generación fotovoltaica.

¿Por qué los diferentes ángulos de inclinación tienen impacto? Esto comienza con el principio de generación de energía de los módulos fotovoltaicos. La corriente generada por los módulos fotovoltaicos está directamente relacionada con la intensidad de la irradiación solar recibida, y el ángulo de inclinación es un factor clave que afecta a la absorción de la irradiación: cuando el ángulo es adecuado, los módulos pueden captar la luz solar de manera más completa; si el ángulo es demasiado suave o demasiado empinado, podría reducir la cantidad de irradiación absorbida.

Supongamos que queremos aprovechar al máximo el espacio del techo y conectar en serie los módulos fotovoltaicos de las áreas inclinadas a 30° y 10° para formar una cadena. En este momento surgirán problemas: supongamos que los módulos inclinados a 30°, debido a que reciben una irradiación más suficiente, pueden generar una corriente de 10A, y un solo módulo puede alcanzar una generación de potencia completa de 400W (calculado a un voltaje de operación de 40V: 40V × 10A = 400W); mientras que los módulos inclinados a 10°, debido a una irradiación más débil, solo pueden generar una corriente de 8A.

Pero los circuitos en serie tienen una característica: la corriente de todo el circuito está determinada por la "corriente mínima". En otras palabras, en esta cadena, la corriente de funcionamiento de todos los módulos se limitará a 8A, la corriente de los módulos de 10°. Esto obliga a que la generación de potencia de los módulos de 30° se "degrade": los módulos originalmente de 400W solo pueden entregar 40V × 8A = 320W en este momento. Si hay 8 módulos en la cadena (2 de 10°, 6 de 30°), la potencia total de toda la cadena se convierte en 320W × 8 = 2560W, y la eficiencia de generación de energía se reduce significativamente.

En este punto, los optimizadores fotovoltaicos inteligentes pueden desempeñar un papel de "rescate". Al instalar optimizadores en los módulos, se puede regular de forma independiente el estado de funcionamiento de cada módulo: el voltaje de los módulos inclinados 10° se reducirá para aumentar su corriente de 8A a 10A, mientras que los módulos inclinados 30° podrán liberar su corriente original de 10A y mantener una salida de potencia máxima de 400W. Tomando como ejemplo el mismo grupo de 2 módulos a 10° y 6 módulos a 30°, la potencia total se convierte en 320W × 2 + 400W × 6 = 3040W. En comparación con los 2560W anteriores, esto equivale a recuperar el 18.75% de la pérdida de generación de energía.