El proveedor estadounidense de semiconductores Onsemi ha presentado módulos de energía integrada de carburo de silicio para sistemas fotovoltaicos a escala de servicios públicos. Dado que los nuevos módulos aumentan la potencia del inversor solar de 300 kW a 350 kW y pesan 245 gramos.

Imagen: Onsemi

Onsemi ha lanzado una serie mejorada de módulos de energía para impulsar la generación y el almacenamiento solar a escala de servicios públicos.

La nueva línea consta de módulos híbridos de energía integrada (PIM) de silicio y carburo de silicio en un paquete F5BP que se puede integrar con inversores de solar o aplicaciones de sistemas de almacenamiento de cadena de energía (ESS).

«Los F5BP-PIM están integrados con IGBT FS7 de 1050 V y el diodo EliteSiC D3 de 1200 V para formar una base que facilita la conversión de energía de alto voltaje y alta corriente al tiempo que reduce la disipación de energía y aumenta la confiabilidad» , dijo la compañía en un comunicado. «Los IGBT FS7 ofrecen bajas pérdidas de apagado y reducen las pérdidas de conmutación hasta en un 8%, mientras que los diodos EliteSiC brindan un rendimiento de conmutación superior y un menor parpadeo de voltaje en un 15% en comparación con las generaciones anteriores».

Los PIM cuentan con un diseño de abrazadera de punto neutro (INPC) tipo I para el módulo inversor y una topología de condensador volante para el módulo elevador. También tienen un diseño eléctrico optimizado y sustratos avanzados de cobre de unión directa (DBC), lo que reduce la inductancia parásita y la resistencia térmica para mejorar el rendimiento.

«Una placa base de cobre reduce aún más la resistencia térmica del disipador de calor en un 9,3%, lo que garantiza que el módulo permanezca frío bajo cargas operativas elevadas», añadió Onsemi. «Esta gestión térmica es crucial para mantener la eficiencia y la longevidad de los módulos, lo que los hace altamente efectivos para aplicaciones exigentes que requieren una entrega de energía confiable y sostenida».

Los módulos funcionan a temperaturas que oscilan entre -40 C y 150 C en condiciones de conmutación y pueden soportar hasta 125 C en almacenamiento. Con un peso de 245 gramos cada uno, los módulos cuentan con pines de soldadura, no contienen plomo (Pb) ni haluros y ofrecen una mayor densidad de potencia y eficiencia en comparación con los modelos anteriores. Esta mejora aumenta la potencia del sistema de inversor solar de 300 kW a 350 kW dentro del mismo espacio.

«Esto significa que un parque solar a escala comercial de un gigavatio (GW) de capacidad que utilizar módulos de última generación puede lograr un ahorro de energía de casi 2 MW por hora o el equivalente a alimentar a más de 700 hogares por año», dijo la compañía. «Además, se requieren menos módulos para alcanzar el mismo umbral de potencia que la generación anterior, lo que puede reducir los costos de los componentes del dispositivo de energía en más de un 25%».

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El segmento solar de C&I continúa recuperándose como parte de un esfuerzo global para instalar más energía solar. A medida que el costo de los módulos fotovoltaicos continúa cayendo mientras la eficiencia y la producción aumentan, el retorno de la inversión (ROI) para las empresas que adoptan la energía solar está mejorando.

En el lado de los inversores de la ecuación, Huawei tiene una nueva oferta para el segmento C&I a través de su solución fotovoltaica inteligente FusionSolar C&I Serie SUN5000, que incluye el inversor SUN5000-150K y optimizadores MERC en dos potencias nominales diferentes: 1100 W y 1300 vatios.

Una diferencia clave para la nueva solución, diseñada por Huawei para abordar las demandas únicas de los proyectos solares C&I, es la integración de optimizadores de energía con inversores. Los optimizadores son bien conocidos a nivel residencial, pero su aplicación a usos C&I es menos conocida, aunque los optimizadores ofrecen beneficios claros en ciertos escenarios para maximizar el rendimiento y el ROI. Además, Huawei reúne características clave para la seguridad y para agilizar las operaciones y el mantenimiento (O&M).

último modelo

El último inversor string de Huawei, que lleva casi una década clasificado entre los tres mejores inversores por empresas como Wood Mackenzie y S&P Global, se combina con los optimizadores de la empresa diseñados para instalaciones C&I. Esto apunta al crecimiento de aplicaciones que combinan tejados con instalaciones más complejas en ubicaciones no convencionales, como cocheras, sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV) y sistemas montados en el suelo y en tejados en campus industriales en expansión. Si bien “cuanto más energía solar, mejor” suele ser el enfoque correcto, la diversidad puede generar desafíos, principalmente cuando las orientaciones de los paneles son inconsistentes o las instalaciones se realizan en entornos difíciles.

Algunos aspectos destacados de la nueva solución SUN5000 incluyen una potencia de salida de CA máxima de 165 kVA, una potencia nominal de 150 kW y un rango de seguimiento del punto de potencia máxima (MPPT) de 200 V a 1000 V. Los optimizadores MERC se aplique a cada módulo para aumentar el rendimiento, y cada cadena de hasta 12 puede tener una potencia de entrada máxima de 20 kW, con un voltaje de entrada máximo de 1100 V y una corriente de cortocircuito máximo de 66 R. Se aplica el concepto de optimización total.

El paquete general de inversores y optimizadores de Huawei tiene tres características clave: ProfiLink, SafeLink y SmartLink. Estas características se centran en preocupaciones y objetivos clave para las empresas, empezando por la seguridad.

Garantizar la seguridad con SafeLink

La seguridad es una preocupación crítica en la industria fotovoltaica, particularmente en instalaciones C&I a gran escala. La serie SUN5000 integra funciones de seguridad avanzadas a través de su sistema SafeLink, que conecta las tecnologías de apagado rápido (RSD) e interruptor de circuito por falla de arco (AFCI) para mejorar la seguridad tanto de la propiedad como del personal.

Un desafío clave para garantizar la seguridad es gestionar la interacción entre AFCI, que requiere una detección precisa de señales de alta frecuencia en cables de CC, y optimizadores de energía, que pueden introducir ruido en estos cables. La solución de Huawei a este desafío es un diseño sistemático que incluye una selección de frecuencia inteligente para minimizar la interferencia, reduciendo así el riesgo de detección de arco falso. El resultado es un sistema AFCI y RSD confiable que reduce el voltaje del techo de 1100 V a menos de 30 V en 30 segundos, lo que mejora significativamente la seguridad durante la operación y el mantenimiento.

Maximizar el rendimiento energético con ProfiLink

A pesar de la caída de precio de los módulos fotovoltaicos, una instalación típica los parece el componente más caro y, a menudo, representa alrededor de la mitad del costo total del sistema. Los sistemas convencionales normalmente carecen de monitoreo en tiempo real del desempeño de los módulos individuales. Esto hace que los detalles reales de la generación de energía, especialmente en entornos sombreados o complejos o con suciedad inusual, sean una cuestión de conjeturas.

Huawei aborda esto con lo que llama ProfiLink. Esto aprovecha al máximo los optimizadores de potencia e inversores combinados para garantizar que cada módulo funcione en su punto de máxima potencia, independientemente del rendimiento de otros módulos del conjunto. Este enfoque mitiga problemas como el sombreado y la falta de coincidencia de módulos, lo que permite la instalación de módulos fotovoltaicos en áreas que antes no eran adecuadas, incluidas aquellas con sombreado variable. Según Huawei, esta optimización puede aumentar el rendimiento energético hasta en un 30% en escenarios específicos.

Optimización de la operación y mantenimiento con SmartLink

Los desafíos de operación y mantenimiento se multiplican cuando las aplicaciones fotovoltaicas se vuelven más diversas, especialmente cuando se trata de instalaciones en diferentes pendientes de techo o en diferentes condiciones ambientales. El nuevo SUN5000 incluye una función SmartLink para abordar estos desafíos antes de la instalación.

Durante la fase de diseño, SmartLink utiliza una herramienta de modelado 3D que tiene en cuenta la ubicación geográfica y la información básica del sistema para identificar áreas sombreadas y optimizar la ubicación de módulos, inversores y optimizadores. Una vez que se completa la puesta en servicio y la instalación pasa a la fase de operación con el mantenimiento como requisito continuo, SmartLink ofrece capacidades de gestión integrales, con monitoreo en tiempo real a nivel de módulo, accesible a través de computadoras y teléfonos inteligentes. . Los problemas se cubren con alertas detalladas e informes de diagnóstico, para una solución de problemas más útil.

OASIS

Con la rápida disminución del costo de la generación de energía fotovoltaica y el creciente consenso sobre el desarrollo de energías renovables en todo el mundo, el mercado fotovoltaico de C&I se está expandiendo rápidamente. Las empresas de C&I tienen una alta demanda de energía y grandes áreas en los tejados, que son factores clave para promover la aplicación de la energía fotovoltaica, además de que se esfuerzan por alcanzar objetivos de neutralidad de carbono.

Como parte clave de la transformación energética, los sistemas fotovoltaicos pueden permitir que millas de industrias alcancen objetivos y caminos comerciales flexibles y diversos a través de un “oasis energético”. Huawei prevé empoderar a millas de industrias con innovaciones tecnológicas, de modo que se pueda utilizar plenamente la energía verde y la electricidad. Por lo tanto, Huawei ha actualizado la solución C&I Smart PV y la ha rebautizado como solución Huawei FusionSolar C&I OASIS, que es una solución integral para los clientes.

OASIS presenta optimizadores, inversores, sistemas de almacenamiento de energía (ESS) y cargadores, centrándose en cuatro valores fundamentales: seguridad activa a nivel del sistema, suministro de energía verde mejorado, soporte mejorado de la red eléctrica e inteligencia del ciclo de vida. Huawei cree que la PV+ESS ubicua, la seguridad ubicua y la inteligencia ubicua serán la tendencia futura para C&I.

Este artículo apareció en Huawei Corporate Edition 2024. Puede acceder y Lea la edición completa aquí..

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Sunlit ha lanzado el inversor bidireccional EV3600 para aplicaciones solares fotovoltaicas en garajes y balcones, que permite a los usuarios con tarifas eléctricas dinámicas cargar unidades de almacenamiento cuando los precios son bajos. La empresa alemana afirma que el inversor admite extensiones para la funcionalidad de vehículo a hogar y de vehículo a red.

Inversor EV3600

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Inversor EV3600

Imagen: Iluminado por el sol

Delaware revista pv Alemania

Sunlit Solar, con sede en Alemania, lanzó el EV3600, un inversor bidireccional que permite que sus sistemas de almacenamiento se carguen utilizando la energía de la red durante períodos de baja tarifa.

Esta característica, destinada a reducir los costes de electricidad, es especialmente útil en invierno, cuando la producción solar es limitada.

La compañía dijo que el inversor funciona a la perfección con sus dispositivos solares enchufables “BK215” y “B215”, sin requerir configuración previa.

El EV3600 se integra en los sistemas de almacenamiento y la aplicación solar de Sunlit después de una actualización automática del firmware OTA. Los usuarios pueden ampliar sus sistemas de forma modular para satisfacer las necesidades cambiantes.

La función de energía de emergencia del inversor proporciona respaldo a través de dos enchufes domésticos estándar de 230 V, con una potencia nominal de hasta 2,4 kW. Para potencias superiores, un instalador autorizado debe conectar el sistema a una red doméstica bifásica.

Para cocheras solares, el inversor admite la carga de vehículos eléctricos a través de la caja de pared Aurora 11 de Sunlit, que ofrece una conexión monofásica de 3,6 kW. Esta configuración proporciona una autonomía de 200 km con una carga de 10 horas. Una conexión bifásica adicional puede aumentar la potencia de carga hasta 11 kW, pero requiere una instalación profesional.

El inversor mide 524 mm x 338 mm x 292 mm, pesa 18,8 kg y ofrece 3,68 kW de potencia a 230 V CA. Funciona entre -20 C y 45 C y tiene una clase de protección IP44.

Sunlit planea agregar capacidades de vehículo a hogar y de vehículo a rojo a medida que haya disponibles nuevas interfaces y protocolos de carga. La empresa tiene como objetivo adaptar su funcionalidad a la evolución de las tecnologías de vehículos eléctricos.

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PowerChina ha lanzado un plan de adquisición de 52 GW para 2025, que incluye módulos solares, inversores y 16 GW de sistemas de almacenamiento de energía.

Imagen: PowerChina

Desarrollador chino de energía e infraestructura PoderChina ha anunciado su plan de adquisiciones para 2025, con el objetivo de adquirir 51 GW cada uno de módulos solares e inversores, junto con 16 GWh de sistemas de almacenamiento de energía (ESS) para sus proyectos de energía renovable.

La adquisición de energía solar se divide en tres lotes, que cubren proyectos autofinanciados y contratados con módulos de contacto pasivado con óxido de túnel tipo n (TOPCon) y de heterounión (HJT).

La adquisición de inversores se divide en inversores centralizados y de cadena, y el plan de almacenamiento de energía se centra en los requisitos de seguridad y rendimiento. Todas las presentaciones deben presentarse antes del 4 de diciembre.

Desde el inicio del 14.º Plan Quinquenal en 2021, PowerChina ha aumentado sus objetivos anuales de adquisición de energía solar, con una inversión total de 139 GW en proyectos solares al final del plan.

La compañía reportó ingresos de 609,4 mil millones de CNY (641,7 mil millones de dólares) y ganancias netas de 13 mil millones de CNY en 2023. Para el primer semestre de 2024, registró ingresos de 284,9 mil millones de CNY y ganancias netas de 6,34 mil millones de CNY.

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En medio de un contexto de instalaciones masivas y métricas en evolución, el “Informe de tendencias” de IEA-PVPS 2024 resume cambios significativos en el despliegue fotovoltaico en todo el mundo, reflejando el papel cambiante de la energía fotovoltaica en los sistemas energéticos y subrayando su capacidad para satisfacer las demandas globales. La asociación explora las tendencias identificadas en el informe, señalando los hitos, la dinámica regional y las implicaciones de una mayor penetración fotovoltaica en las redes energéticas de todo el mundo.

La industria fotovoltaica mundial ha crecido enormemente en 2023, con volúmenes de instalación sin precedentes reportados a lo largo del año y proyectados aún más para 2024, según “Tendencias en aplicaciones fotovoltaicas 2024” informe publicado por IEA-PVPS.

Instalaciones fotovoltaicas sin precedentes y el mercado dominante de China

China ha encabezado esta expansión, instalando una asombrosa cantidad de capacidad fotovoltaica para absorber su excedente fabricante. Las instalaciones chinas por sí solas representan más del 60% del despliegue fotovoltaico mundial, un reflejo de la agresiva inversión del país en energía renovable, así como de su capacidad de fabricación para satisfacer la demanda tanto nacional como internacional. El informe señala que, si bien China está avanzando, otras regiones están experimentando un crecimiento a un ritmo relativamente modesto, lo que subraya la concentración de la generación de energía fotovoltaica dentro del mercado chino.

Otras regiones, en particular los Estados Unidos y la Unión Europea, también han mostrado avances significativos, aunque sus tasas siguen siendo inferiores a las de China. Países como Alemania, España y los Países Bajos en la UE están logrando avances notables, pero aún no se acercan a la magnitud de los esfuerzos de China. Estas variaciones regionales reflejan diferencias en el apoyo político, la demanda del mercado y los desafíos logísticos que enfrenta cada región al ampliar las instalaciones fotovoltaicas.

Inconsistencias en las métricas fotovoltaicas globales y la estimación de capacidad

Un desafío particular destacado en el informe es la falta de un enfoque unificado para medir la capacidad fotovoltaica a nivel mundial. Los diferentes estándares y metodologías, particularmente en los índices de conversión CA/CC, los volúmenes fuera de la red y los sistemas no declarados, dan lugar a discrepancias en las estimaciones entre regiones.

Y en algunos casos, esta discrepancia puede ser lo suficientemente grande como para causar graves ambigüedades en las mediciones. En China, por ejemplo, el volumen de capacidad resultante de las incertidumbres sobre la conversión centralizada de CA/CC es casi equivalente al total de instalaciones en toda la UE y mayor que el de Estados Unidos. Esta discrepancia enfatiza la necesidad de mejorar la estandarización en las prácticas de presentación de informes fotovoltaicos para poder garantizar comparaciones globales y pronósticos de mercado precisos.

Exceso de capacidad y caída de precios: sortear la inestabilidad del mercado

El crecimiento explosivo de la fabricación de energía fotovoltaica también ha creado un exceso de capacidad, lo que ha provocado una disminución sustancial de los precios de la energía fotovoltaica, una tendencia que ha persistido a lo largo de 2024. Si bien este exceso de capacidad beneficia a los consumidores al hacer que los sistemas fotovoltaicos sean más costosos, también ha ejercido presión financiera sobre los fabricantes de energía fotovoltaica.

El exceso de capacidad de China ha intensificado la competencia, particularmente en la UE, donde los precios han caído reducidos debido al excedente de productos chinos que se dirigen al mercado europeo después de satisfacer las demandas internas. EE.UU. e India han protegido en cierta medida sus mercados de este impacto gracias a medidas de protección, lo que pone de aliviar las disparidades en la apertura y la competitividad del mercado fotovoltaico.

Además, los fabricantes de todo el mundo, incluidos los de Europa y China, tienen cada vez más dificultades a medida que las líneas de producción más antiguas se vuelven menos competitivas en el panorama actual del mercado. Muchos fabricantes están optando por pausar o cerrar líneas de producción más antiguas, reduciendo los costos operativos en respuesta a los estrechos márgenes de ganancia. Esta consolidación refleja una industria en proceso de maduración donde sólo las líneas de fabricación más eficientes permanecen operativas, lo que empuja a las empresas hacia la innovación tecnológica y la eficiencia de costos.

Crecimiento fotovoltaico distribuido y mejora de la eficiencia de la red

El informe indica que más del 40% de las instalaciones fotovoltaicas son sistemas distribuidos ubicados directamente en el punto de consumo, minimizando la pérdida de energía en comparación con las fuentes de energía centralizadas. La naturaleza distribuida de la energía fotovoltaica le permite servir a las comunidades locales de manera efectiva, reduciendo las pérdidas de transmisión y distribución dentro de las redes eléctricas.

Por esta razón, se prevé que la energía fotovoltaica represente el 8,3% del consumo mundial de electricidad en 2024, frente al 5,4% de la producción total en 2023, lo que destaca la eficiencia de la energía fotovoltaica a la hora de entregar electricidad a los consumidores con pérdidas mínimas. Esta configuración significa distribuida que la energía fotovoltaica está en una excelente posición para satisfacer las crecientes necesidades energéticas globales con mayor eficiencia.

Aumento de la penetración fotovoltaica y cambio de energía marginal a energía básica

Un número cada vez mayor de países está alcanzando altos niveles de penetración fotovoltaica, con aproximadamente 20 países con tasas de penetración fotovoltaica más altas, superiores al 10%. Este cambio indica la progresión de la energía fotovoltaica desde una fuente de energía suplementaria utilizada principalmente para la demanda máxima a una fuente confiable de energía de carga base.

Las implicaciones de este cambio son sustanciales: la energía fotovoltaica ya no es sólo un medio para compensar las demandas máximas de electricidad, sino que ahora está desplazando a los métodos tradicionales de generación de carga básica, remodelando las redes eléctricas e influyendo en la política energética. y la dinámica del mercado.

Impacto ambiental y prevención de CO₂

Como reflejo del papel cambiante de la energía fotovoltaica en las redes eléctricas, la metodología del informe para calcular las emisiones de CO₂ evitadas ha evolucionado. Mientras que en años anteriores se consideraba que la energía fotovoltaica compensaba los picos de energía, ahora se la considera cada vez más como un reemplazo de la energía de carga base. Este ajuste en la metodología refleja el mayor impacto de la energía fotovoltaica en los países de alta penetración, donde compensa una porción significativa de la energía de carga base, en lugar de simplemente complementar la demanda máxima.

Sin embargo, es importante destacar que las estimaciones de evitación de CO₂ del informe no son estudios definitivos. Más bien, sirven como una guía ilustrativa para los formuladores de políticas, los operadores industriales y los usuarios finales que buscan comprender el papel de la energía fotovoltaica en la reducción de emisiones y el cumplimiento de los objetivos climáticos.

Conclusión: dando forma al futuro de los mercados fotovoltaicos globales

El Informe de Tendencias 2024 ofrece información valiosa sobre la transformación de la energía fotovoltaica de una fuente de energía marginal a un componente crítico de los sistemas energéticos nacionales en todo el mundo. El rápido aumento de las instalaciones, particularmente en China, subraya la necesidad de estándares unificados de informes de capacidad y plantea interrogantes sobre la estabilidad del mercado en medio de un exceso de capacidad de fabricación y precios fluctuantes. A medida que más países adoptan la energía fotovoltaica a escala y crece su papel en el suministro de energía de carga base, las contribuciones ambientales y económicas de la energía fotovoltaica continúan expandiéndose.

Para los participantes del mercado, los formuladores de políticas y los usuarios finales, estos conocimientos resaltan tanto el inmenso potencial de la energía fotovoltaica como las decisiones estratégicas necesarias para sostener su crecimiento y su integración en los sistemas energéticos globales.

Autores: Melodie de l’Epine e Ignacio Landivar

Este artículo es parte de una columna mensual del programa PVPS de la IEA.

Los puntos de vista y opiniones expresadas en este artículo son propios del autor y no reflejan necesariamente los sostenidos por revistapv.

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