El grupo de investigación MCIA desarrolla un prototipo de inversor fotovoltaico con electrónica de última generación
El grupo de investigación Motion Control and Industrial Applications (MCIA) de la UPC en Terrassa ha desarrollado un prototipo de inversor fotovoltaico que alcanza el 96 % de eficiencia en la electrónica de potencia, en el marco del proyecto Optima. Este sistema ha sido diseñado para mejorar el rendimiento energético en instalaciones de autoconsumo de centros comerciales e industriales, y permitirá minimizar las pérdidas térmicas y maximizar el aprovechamiento de la energía renovable.
De izquierda a derecha, los investigadores del grupo MCIA de la UPC en Terrassa Alejandro Paredes Camacho, Luis Romeral Martínez y Lluís Carbó Moreno con el prototipo de inversor fotovoltaico.
El proyecto Optima tiene como objetivo diseñar, prototipar y verificar un sistema fotovoltaico completo, de última generación y con ambas caras activas del panel fotovoltaico para generar electricidad. El sistema, destinado a instalaciones de autoconsumo, debe ser altamente eficiente además de adaptarse a grandes cubiertas planas con una elevada demanda energética.
Los investigadores del grupo MCIA y profesores de la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) Alejandro Paredes y Lluís Carbó, liderados por el director del MCIA, Luis Romeral, han participado en el proyecto Optima y han logrado mejorar la eficiencia del inversor de potencia. En una instalación fotovoltaica, el inversor fotovoltaico es el dispositivo que transforma la corriente continua, que proviene de los paneles fotovoltaicos, en corriente alterna para que pueda utilizarse de forma segura en dispositivos domésticos o industriales.
El nuevo equipamiento desarrollado maximiza la generación eléctrica, incorporando los últimos avances en tecnologías fotovoltaica, mecánica, electrónica y computacional aplicadas a la edificación inteligente.
El proyecto Optima incluye un prototipo de estación meteorológica de bajo coste, que proporciona información para el seguimiento solar en tiempo real y para el mantenimiento de paneles fotovoltaicos. La integración del prototipo de inversor con tecnología de semiconductores de última generación y alta eficiencia creado por MCIA, junto con algoritmos optimizados de seguimiento solar, permite mejorar el rendimiento energético del conjunto y monitorizar su estado para prevenir la operación en condiciones no óptimas y, por tanto, menos eficientes.
Una de las innovaciones clave ha sido la implementación en el sistema de potencia de transistores de carburo de silicio (SiC) de alto rendimiento, que se caracterizan por tener una mayor frecuencia de conmutación y una menor conductividad térmica. Esta innovación ha mejorado la eficiencia de la electrónica de potencia hasta un 96 %, lo que representa un 4 % por encima de otras tecnologías.
Y es que el sistema basado en la electrónica de potencia desarrollado por el grupo MCIA para el proyecto Optima ha sido adaptado al prototipo de placas fotovoltaicas con paneles bifaciales. Estas placas captan energía por ambas caras y se orientan siguiendo la trayectoria del sol, con un sistema electromecánico capaz de ajustarse dinámicamente a las sombras que se producen sobre la cubierta en la que se instalan.
Además, el grupo MCIA ha incorporado al inversor una interfaz de comunicación de tipo Modbus TCP-IP, que actúa como pasarela entre la instalación fotovoltaica y la red de comunicaciones. La interfaz permite la transmisión de datos en tiempo real hacia la nube y posibilita el control activo de la generación fotovoltaica instalada.
El proyecto Optima está impulsado por un consorcio liderado por el Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (ISFOC), del grupo Instituto de Finanzas de Castilla-La Mancha, promovido y financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades con cerca de 800.000 euros. Además del grupo MCIA, también participan el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y la Fundación Eurecat.
