Sobredimensionamiento y efecto Clipping

¿Qué es el efecto Clipping?

El efecto clipping en inversores fotovoltaicos ocurre cuando el sistema solar produce más potencia de la que el inversor puede procesar o convertir a corriente alterna (AC). En ese momento, el inversor “recorta” (clippea) la energía excedente, limitando su salida a su capacidad máxima.

Ejemplo de esto sería el caso donde se instala un inversor SUN2000-10KTL-LC0 cuya capacidad nominal es de 10 kW de potencia, y donde se instale un sistema FV sobredimensionado de 14 kWp, entonces, toda la potencia que puedan generar los paneles solares y que superen la capacidad nominal del inversor se perderá o no se aprovechará, produciendo lo que se conoce como "Clipping loss" o perdidas por Clipping.

Como se ve en la imagen de manera mas grafica, el efecto Clipping es un efecto normal si consideramos que por lógica, si instalo mas potencia de la que el inversor puede trabajar, se perderá todo aquello que el inversor no logre procesar, aun así, el sobredimensionamiento en DC es una practica muy usada y aprovechable y acá analizaremos las razones para producir de manera "voluntaria" un Clipping loss.

Aprovechando las horas solar peak.

Se le conoce como "horas solar peak" (HSP) a las horas del día que alcanzan una irradiancia por sobre los 1000 W/m2, por ejemplo.

Imagina un día con esta radiación variable:

• 2 horas a 500 W/m²
• 2 horas a 1000 W/m²
• 2 horas a 750 W/m²

Si lo conviertes a equivalente:

• 500 W/m² = 0.5 HSP → 2 h = 1 HSP
• 1000 W/m² = 1 HSP → 2 h = 2 HSP
• 750 W/m² = 0.75 HSP → 2 h = 1.5 HSP

Entre mas horas solar peak u hora solar pico se tengan en el día, es mayor el tiempo en que un inversor o un sistema FV generará a su plena capacidad y se aprovechará de mejor forma la generación diaria.

El problema, es que dependiendo la realidad de cada región, la HSP pueden ser muy diferenciadas entre temporadas de verano he invierno donde, en caso de instalar el sistema de paneles muy ajustado a la capacidad del inversor, estos no generarán la cantidad de potencia para que el inversor alcance su máximo rendimiento y por ende, será necesario usar mas energía desde la Red eléctrica.

Por otro lado, si instalamos mas paneles de los requeridos, generaremos una perdida por Clipping en verano, pero en invierno podremos alcanzar mas potencia en suma, y así hacer que mi inversor si pueda trabajar a máxima capacidad a lo menos un par de horas del día.

Potencia extra bien aprovechada.

Los inversores Huawei, tienen una potencia máxima de un 110% en la salida AC, lo que significa que bajo ciertas circunstancias, un inversor SUN2000-10KTL-LC0 puede entregar 11 kW de potencia durante algunos segundos o hasta minutos. Incluso, la familia residencial SUN2000-6.12KTL-MAP0 puede llegar a entregar en su salida hasta un 200% de su potencia nominal durante 5 segundos. Eso, cuando los inversores se ven sometidos de manera momentánea a sobre demandas de potencia desde los consumos.

El punto es, que para que los inversores puedan entregar mas potencia de la nominal y con esto resistir estas sobre demandas momentáneas, es importante que exista esa sobre potencia conectada, de lo contrario, simplemente el inversor no tiene de donde obtener esa potencia extra requerida y en caso de sobre demandas el inversor simplemente se desconectará como medida de protección debido a la fuerte exigencia a la que se esta viendo sometido.

Estas son dos de las razones mas importantes por las que se recomienda realizar un sobre dimensionamiento en el lado DC de los inversores Huawei, los cuales además, tienen la capacidad de tolerar hasta un 50% de sobre dimensionamiento en su entrada DC. Por parte del departamento de Soluciones y Servicios de Emat, recomendamos no superar el 145% de capacidad máxima de entrada del inversor, para protegerlos de temperaturas elevadas, sobre todo, en zonas donde la irradiancia puede alcanzar niveles muy altos en verano y además, existan temperaturas ambientes muy altas.

Anexo a este documento, encontrarán la carta de Huawei donde garantiza en funcionamiento de sus inversores con sobre dimensionamiento en su entrada.

FIN.