IEC o UL, la importancia de certificaciones en microinversores fotovoltaicos

En el mercado solar actual, existen organizaciones que definen estándares para las pruebas y certificaciones de inversores para plantas fotovoltaicas a nivel internacional. Las más importantes son IEC (International Electrotechnical Comission), y UL (Underwriters Laboratories). Estos dos organismos se encargan de preparar y publicar los estándares para las diferentes tecnologías dentro del sector eléctrico y electrónico.

El Inversor

Dentro de los componentes que conforman un sistema fotovoltaico interconectado a la red, el inversor es el cerebro del sistema, pues es el encargado de realizar la conmutación de la energía generada por los paneles solares. Que a su vez es producida en corriente continua (CC) y que para su utilización, tiene que ser transformada en corriente alterna (CA) compatible con la red de transmisión de energía. Además, esta energía debe de contar con parámetros similares a los de la red de transmisión de energía eléctrica (voltaje y frecuencia); de ahí la importancia de verificar las certificaciones en los inversores fotovoltaicos.

Existen 3 tipos de inversores utilizados para interconexión: microinversores, inversores de cadena e inversores centrales para granjas o parques solares.

Microinversores

Se le denomina “microinversor” por sus dimensiones y por estar conectado a un solo módulo fotovoltaico, sin embargo, en el mercado se pueden encontrar modelos hasta para 4 módulos. Están diseñados para instalaciones a la intemperie. Regularmente se colocan en la parte posterior del panel, aunque esto dependerá directamente del diseño de dicho inversor. La conexión entre ellos se genera a través de un cable fabricado para interconectarlos y llevar la energía producida al punto de interconexión.

Este tipo de tecnología es utilizada principalmente en aplicaciones residenciales y comerciales. Asimismo, permite monitorear en tiempo real el rendimiento individual de los módulos fotovoltaicos.

Inversor de cadena

También se le denomina “inversor central” debido a su capacidad de administrar “N” cantidad de módulos FV configurados en grupos de cantidades restringidas denominados cadenas, que pueden estar conectados en serie o en paralelo.

Este tipo de inversor necesita de un mínimo de paneles solares para poder entrar en funcionamiento. Se puede utilizar para abatir el consumo eléctrico en nivel residencial, comercial e industrial. Además cuenta con un sistema de monitoreo.

Inversor central para granjas solares

También denominados “huertos solares”, operan bajo el mismo principio que el inversor de cadena pero a gran escala, ya que el inversor administra cientos de módulos FV. Este tipo de arreglos requiere amplias extensiones de terreno y toda una serie de infraestructuras adicionales para su operación. Además, debe contar con un sistema de monitoreo 24/7 proporcionado por un cuarto de control y personal de campo que se encuentre en sitio para resolver cualquier contingencia, así como un mantenimiento estricto del sistema.

Certificación de los inversores

En el Mercado actual, dos de las organizaciones más importantes para la definición de estándares para las pruebas y certificación de inversores para plantas fotovoltaicas a nivel internacional son: IEC (International Electrotechnical Comission) y UL (Underwriters Laboratories). Estas organizaciones se encargan de preparar y publicar los estándares para diferentes tecnologías dentro del sector eléctrico y electrónico.

En América del Norte, los requisitos de prueba para inversores se especifican en la norma UL-1741, que llaman IEEE 1547 e IEEE 1547.1 para la conexión a la red y los requisitos de protección. En Canadá requieren que los inversores cumplan con los requisitos de CSA C22.2 No. 107.1; y en Europa y Asia la IEC 62109-1 e IEC 62109-2. No obstante, la conexión a la red es distinta en cada país, por lo que los fabricantes de inversores tienen que diseñar diferentes versiones del sistema de control, tanto como software como hardware. En el caso de México, los inversores deben acreditar la certificación UL-1741.

Certificación UL-1741

Underwriters Laboratories (UL) es una compañía científica con presencia global e independiente, dedicada a la creación de estándares de seguridad. Se enfoca en cinco actividades empresariales clave: Seguridad de los Productos (pProduct safety); Medio Ambiente (Environment); Vida y Salud (Life & Health); Servicios de Conocimiento (Knowledge Services) y Servicios de Verificación (Verification Services).

UL es uno de los símbolos con mayor reconocimiento. Los productos que cuentan con estas siglas expresan que cumplen con garantías en los estándares de seguridad y calidad de Estados Unidos y Canadá, lo que los hace altamente competitivos para su libre circulación en los mercados internacionales.

En temas de energía solar, cuando la Marca UL aparece en algún producto, ya sea inversor o microinversor, significa que se han realizado ensayos en muestras representativas que han determinado que éste cumple con las normativas vigentes u otros requisitos aplicables con respecto a su potencial riesgo de incendio, descarga eléctrica y peligros mecánicos.

Las pruebas de interconexión de sistemas de generación distribuida a la red eléctrica, el estándar adoptado por UL es el IEEE 1547. Este estándar proporciona los requisitos relevantes al desempeño, operación, pruebas, consideraciones de seguridad, y mantenimiento de la interconexión. Así como los requisitos generales para las respuestas a condiciones anormales, calidad de potencia y el aislamiento de los sistemas de generación distribuida.

Certificación IEC

Cuenta con dos estándares para abarcar las definiciones encontradas en IEEE 1547. Estos estándares son el IEC 61727 y el IEC 62116.

IEC 61727: proporciona los requisitos para la interfaz de los sistemas distribuidos con la red eléctrica. por ejemplo: los parámetros de calidad de potencia; rangos de voltaje y frecuencia; oscilaciones; armónicos, y factor de potencia.

IEC 62116: proporciona los procedimientos para las pruebas de conformidad de los métodos para la prevención del aislamiento (ant-islanding) de los inversores fotovoltaicos interactivos.

Conclusión

Finalmente, al momento de adquirir microinversores, inversores de cadena e inversores centrales para granjas o parques solares, es importante verificar que el equipo cuente con certificaciones a nivel global que garanticen la calidad en el ensamblaje y pruebas. De esta manera, reducimos considerablemente la probabilidad de incendios y otros accidentes derivados de la posible falla de los equipos.

Por otro lado, contar con equipo de monitoreo y soluciones de apagado rápido también se considera prudente para reducir aún más los riesgos de fallas y accidentes. Desde luego, estos equipos también deben estar respaldados por organismos internacionales que acrediten su efectividad y trabajo.