Los sistemas fotovoltaicos son una tecnología de generación eléctrica renovable que consiste en módulos fotovoltaicos que convierten la radiación solar en electricidad de corriente directa. Esta tecnología ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años debido a una combinación de avances tecnológicos, reducción de costos y una creciente conciencia sobre la importancia de las fuentes de energía sostenible.
La eficiencia en la operación de estos sistemas es crucial para maximizar la producción de energía, optimizar la rentabilidad y reducir los costos de mantenimiento. Un sistema eficiente aprovecha al máximo la energía solar, lo que resulta en una mayor generación de electricidad y un retorno de inversión más rápido. Algunos de los parámetros cruciales que afecta el rendimiento de un sistema fotovoltaico es la intensidad de la luz solar (irradiancia) expresada en unidades de potencia (W/m²). Cuanto más cercano sea a 1000 W/m², mejor funcionará el sistema, ya que cumple con una de las condiciones estándar de prueba. Es importante destacar que, si la irradiancia supera este valor, la generación de energía será aún mayor, siempre y cuando la temperatura interna de los módulos lo permita. Sin embargo, este valor no puede exceder los 1367 W/m², que representa la máxima potencia que el sol puede entregar en nuestro planeta y se encuentra en los límites de la atmósfera. La irradiancia puede disminuir debido a factores; como las coordenadas geográficas del lugar, la altitud sobre el nivel del mar, las condiciones climáticas cambiantes, y época del año, esta variación se muestra en la imagen 1.
Sin embargo, para obtener la máxima generación eléctrica del sistema fotovoltaico contando con un buen diseño y limitando las pérdidas por temperatura en el arreglo, se necesita que el inversor cuente con un Seguidor del Punto de Máxima Potencia (MPPT) por sus siglas en inglés (imagen 2).
Que se refiere a una tecnología utilizada en sistemas fotovoltaicos para maximizar la cantidad de energía eléctrica que se extrae de los módulos fotovoltaicos. Su función principal es encontrar y mantener el punto de operación óptimo, donde la salida de energía del módulo es máxima para las condiciones específicas de irradiación y temperatura en un momento dado. Al mantener el sistema operando en su punto de máxima potencia, el MPPT mejora la eficiencia de conversión de la energía solar en electricidad, maximizando así la producción de energía, incluso en situaciones no tan favorables, como cuando los módulos están parcialmente sombreados. Cuando un módulo fotovoltaico está sombreado parcialmente, su rendimiento disminuye significativamente. Esto se debe a que la sombra crea una diferencia de potencial entre las celdas solares, lo que reduce la corriente que el módulo puede generar. Sin embargo, si el inversor cuenta con un MPPT, este puede detectar la configuración óptima de operación en tiempo real y ajustar la corriente y voltaje de salida del módulo de manera que se obtenga la mayor cantidad de energía posible.
Un inversor puede contar con más de un solo MPPT, esto depende directamente de la capacidad en potencia del inversor, el hecho de que un inversor cuente con más entradas de MPPT radica en que cada entrada puede tener diferentes cadenas con una cantidad distinta de módulos, distintas tecnologías (monocristalinas, policristalinas, etc.), diferentes orientaciones e inclinaciones, es decir, cada entrada funciona independiente al otro.
Eléctricamente, el MPPT opera variando la resistencia interna con el fin de ajustar tanto el voltaje como la corriente, con el propósito de obtener la máxima potencia eléctrica disponible como se observa en la imagen 3.
En conclusión, el MPPT contribuye a reducir el período de retorno de la inversión del sistema gracias a un incremento en la potencia extraíble y consecuentemente en generación eléctrica.
