Dimensionamento do cabo fotovoltaico pt 1: Condutores de saída do inversor

Nov 07, 2023

Por Joe Jancauskas, engenheiro elétrico sênior da Castillo Engineering | 4 de abril de 2023

Crédito: Castillo Engenharia

Perdendo apenas as classificações do módulo fotovoltaico, nada muda mais rápido do que as classificações de quilowatts do inversor. Na verdade, os fabricantes de inversores renovam as classificações dos produtos com tanta frequência que a redução da capacidade do inversor está se tornando comum, a fim de manter a mesma classificação de corrente alternada (CA) de interconexão e evitar entrar novamente na incômoda fila de análise da concessionária. Além disso, existem equívocos generalizados sobre como dimensionar corretamente Condutores de saída CA do inversor devido à redução de capacidade do inversor, especialmente para inversores centrais, que resultam em custos desnecessários de material e perda de tempo.

Abaixo, forneço uma cartilha sobre as classificações do inversor para as três principais categorias de inversores; as desclassificações predominantes do inversor que estão sendo amplamente aceitas e verificadas pelas concessionárias; e como economizar tempo e dinheiro dimensionando corretamente os condutores de saída do inversor.

Classificações para diferentes categorias de inversores

Existem três categorias principais de inversores e vale a pena examinar uma seleção de classificações disponíveis recentemente para cada grupo como pano de fundo para o tópico de dimensionamento de cabos para inversores de string e centrais:

1.Inversores string monofásicos:

Esses inversores vêm em uma variedade desconcertante de tamanhos, com muita granularidade de kilowatt, de 2 a 12 kW com muitas iterações intermediárias.

2.Inversores string trifásicos:

Na faixa de quilowatts mais baixa, esses inversores têm a mesma granularidade de alto quilowatt dos inversores de string monofásicos; no entanto, na extremidade superior da faixa, há lacunas maiores nas classificações de kW, pois os fabricantes continuam aumentando os tamanhos disponíveis. Esses inversores podem variar de 2 a 275 kW.

3.Inversores Centrais:

A definição de qual classificação constitui um inversor "central" está constantemente se movendo para cima, e esses grandes dispositivos vêm com algumas classificações de quilowatts realmente estranhas. Eles começam em 1.910 kW e saltam para 6.800 kW.

Duvido que algum fabricante de inversores tenha feito uma análise detalhada do mercado e descoberto que poderia realmente dominar o mercado com um inversor nominal de 2.930 kW e depois saiu e o projetou. Os fabricantes de inversores estão tentando alcançar níveis mais altos de produção com sua plataforma eletrônica comprovada que pode passar pelos testes UL rapidamente e chegar ao mercado.

Além disso, essas são apenas as classificações de quilowatts no fator de potência unitário 1,0, uma configuração de potência ideal. Com a maior penetração de sistemas de energia distribuída baseados em inversores na rede, muitos inversores agora oferecem classificações estendidas para operação com fator de potência não unitário. Dez anos atrás, os inversores string eram classificados apenas em watts, mas agora eles são classificados em capacidades de potência reativa real e total aparente (quilowatts e quilovolt-ampères [kVA]), com a potência reativa (kVAR) sendo deixada para o usuário calcule, conforme a imagem abaixo:

Crédito: Castillo Engenharia

Operar em fatores de potência diferentes do fator de potência unitário 1.0 causa alguma perda de receita em kWh para gerar o kVAR, mas operar em um fator de potência líder às vezes pode resultar em uma interconexão de serviços públicos mais barata.

Derating inversores para interconexão porque os fabricantes renovam rapidamente as classificações de potência do inversor

As classificações e ofertas de produtos estão mudando tão rapidamente que, no momento em que os pedidos de inversores são feitos, o inversor que a concessionária aprovou na Revisão Coordenada de Interconexão do Sistema Elétrico (CESIR) não está mais disponível, mas um com uma classificação ligeiramente superior tomou seu lugar como as classificações continuam subindo em quilowatt. O proprietário do sistema fotovoltaico não terá permissão para conectar um sistema de energia CA superior à rede sem outra viagem tortuosa de volta à fila de análise da concessionária, portanto, o resultado é que os novos inversores precisam ser reduzidos para manter a classificação CA de interconexão igual.

Como exemplo de mudanças na classificação do inversor, a SolarEdge teve uma grande reformulação de produto em 1º de maio de 2022, com novos modelos de inversores de saída mais alta e uma descontinuação de modelos com classificação mais baixa. Por exemplo, SE9k, SE14.4k e SE43.2k foram descontinuados e substituídos por SE10k, SE17.3k e SE50k.