“El desarrollo del nuevo convertidor gira en torno a cuatro ejes: estanqueidad, densidad de potencia, mantenimiento y coste”
Entrevista a Álvar Mayor Miguel, director de Innovación de Norvento TECHnPower y líder del desarrollo del nXL
Hace un mes Norvento TECHnPower presentó el nuevo convertidor de electrónica de potencia multi-MW y multipropósito nXL, un desarrollo pionero en el mercado internacional que posiciona a Norvento TECHnPower a la vanguardia de la electrónica de potencia para aplicaciones a gran escala. Para conocer más en profundidad este nuevo equipo, hablamos con Álvar Mayor, director de Innovación de Norvento TECHnPower, y líder del desarrollo del producto.
¿Qué objetivos técnicos y de diseño guiaron el desarrollo del nXL?
Resumiendo, y por orden de importancia, destacaría cuatro prioridades: la estanqueidad, la densidad de potencia, la minimización del mantenimiento y, por supuesto, el coste €/W.
Las instalaciones fotovoltaicas y de almacenamiento con baterías suelen ubicarse en entornos muy exigentes (altas temperaturas, humedad, proximidad al mar o incluso ambientes cargados de partículas metálicas, como minas o zonas volcánicas). Por eso, la estanqueidad fue nuestro punto de partida. Diseñamos un convertidor completamente sellado, sin intercambio de aire entre el interior y el exterior, capaz de resistir en las condiciones más extremas.
En segundo lugar, buscamos maximizar la densidad de potencia, con la ambición de que la familia nXL pudiera servir también para aplicaciones como la generación de hidrógeno verde o la carga eléctrica de grandes buques (donde los requisitos de corriente de salida superan con creces a los de solar o almacenamiento).
Finalmente, desde el principio concebimos un convertidor con la máxima disponibilidad y el mínimo mantenimiento: sin filtros de aire que limpiar o sustituir, preparado para operar con fiabilidad y continuidad a lo largo del tiempo.
El lema es que esta nueva familia de convertidores supone un salto en potencia y compacidad. ¿En qué se traduce esto en la práctica?
Hemos conseguido diseñar la familia de convertidores más compacta y con mayor densidad de potencia del mercado. Esto se traduce en una optimización logística muy significativa: podemos integrar soluciones de más de 5 MW dentro de un contenedor de 20 pies (incluyendo el convertidor, el transformador y la celda de media tensión). Además, las dimensiones tan reducidas permiten alojar hasta cuatro convertidores en un contenedor de 40 pies.
Pero no es solo una cuestión de espacio. Esta compacidad también nos permite reducir la huella de carbono asociada a la solución de potencia y optimizar el 'layout' de la planta final.
¿Cómo se ha conseguido integrar hasta cuatro convertidores de 9 MVA en un espacio de solo 40 pies?
La refrigeración líquida, la ausencia de recirculación de aire exterior y el uso de semiconductores de última generación permiten, entre otros factores, alcanzar densidades de potencia excepcionalmente altas.
El nXL puede operar en distintos modos de funcionamiento. ¿Qué aporta esta versatilidad?
Esta versatilidad responde a la coexistencia del viejo y el nuevo paradigma de regulación. En el primero, la electrónica de potencia se limita a la inyección de energía bajo el supuesto de una red estable, operando en modo grid-following.
En el nuevo paradigma, marcado por la penetración masiva de generación renovable y la consiguiente pérdida de generación síncrona, los convertidores deben además contribuir activamente a la estabilidad de la red regulando tensión y frecuencia, operando en modo grid-forming. Este enfoque permite la integración en redes débiles y microrredes. También debe permitir arrancar desde cero una microrred mediante el submodo black-start.
La familia de convertidores nXL incorpora ambos modos de operación y es capaz de transitar de uno a otro en tiempo real de forma suave y continua.
¿Qué retos técnicos y de validación han sido los más complejos durante el desarrollo?
Alcanzar una potencia tan elevada en un espacio tan reducido, así como garantizar la estanqueidad de todo el convertidor, han constituido los principales retos durante las fases de diseño, fabricación y validación del equipo.
En el plano organizativo, y a nivel personal, coordinar desde el primer día a un equipo de profesionales de tan alto nivel y carácter multidisciplinar, como el de Norvento TECHnPower, ha representado igualmente un desafío de gran relevancia.
¿Qué aplicaciones concretas son las primeras en las que veremos desplegado el nXL?
El equipo se ha concebido inicialmente como inversor fotovoltaico central y como PCS para sistemas de almacenamiento en baterías. No obstante, desde el inicio se ha buscado garantizar su compatibilidad con otras aplicaciones de gran relevancia, como la generación de hidrógeno verde mediante electrolizadores de gran escala, la carga eléctrica de buques de gran tonelaje, el filtrado activo de armónicos, las funciones de STATCOM y el soporte a catenarias ferroviarias de tracción.
Desde tu experiencia, ¿qué diferencia al nXL frente a otros convertidores del mercado?
Gracias a la amplia experiencia de nuestro equipo en distintas empresas del sector y tras haber analizado y trabajado con numerosos convertidores disponibles en el mercado, puedo afirmar que la estanqueidad y la compacidad de este sistema constituyen sus principales ventajas diferenciales frente a otras soluciones.
Además, el sistema es compatible con arquitecturas de 2 kV DC y admite tanto módulos IGBT de silicio como módulos MOSFET Full-SiC.
¿Qué supone este lanzamiento para Norvento TECHnPower?
Este sistema convertidor representa un gran hito para Norvento TECHnPower. Nos permite contar con el convertidor más potente del mercado y competir de tú a tú con los principales fabricantes de sistemas de electrónica de potencia a nivel internacional.
En definitiva, nos exige estar a la altura de ser pioneros y consolidarnos como un referente en el sector.
