Eficiencia del inversor solar: pico frente a europea

Dos cifras de eficiencia, y solo una sirve

Toda ficha técnica de un inversor trae al menos dos valores de eficiencia, y el material comercial cita casi siempre el mayor.

La eficiencia de pico es la mejor medida que el equipo llega a dar: un nivel de carga concreto, una tensión de entrada concreta y una temperatura controlada. Es un dato real, pero describe un instante en el que el inversor pasa casi nada de su vida.

La eficiencia europea — aquí guardada como euro_efficiency_pct — es una media ponderada sobre los niveles de carga que un inversor atraviesa de verdad a lo largo de un año en clima templado. Es la cifra honesta, y la distancia entre ambas dice mucho sobre cómo se comporta una máquina lejos de su punto dulce.

El SolarEdge SE6000H lo ilustra mejor que cualquier argumento: 99,2% de pico — de los valores más altos de esta base de datos — frente a 97,5% europea. Una distancia de 1,7 puntos. El Fronius Verto 33.3, en cambio, declara 97,47% de pico y 97,36% europea: 0,11 puntos, una máquina a la que apenas le afecta a qué carga trabaje. Quien se quede solo con el titular ordenará estos dos equipos al revés de lo que conviene en una instalación real.

Qué representa la ponderación

La fórmula de la eficiencia europea no es la media de la curva. Es una suma ponderada de seis medidas tomadas al 5%, 10%, 20%, 30%, 50% y 100% de la potencia nominal, con pesos escogidos para aproximar cómo reparte su energía a lo largo del año un generador en cubierta en Europa central: aproximadamente 3%, 6%, 13%, 10%, 48% y 20%.

Basta leer esa lista para ver dónde aprieta el diseño. Casi la mitad del peso está al 50% de carga y solo una quinta parte a plena potencia. Un inversor pasa la mayor parte de su año productivo a carga parcial: mañanas, tardes, nubes, invierno y todas las horas de un generador ligeramente sobredimensionado. La ponderación castiga deliberadamente a los diseños que solo son buenos saturados.

La zona baja importa más de lo que sugiere su peso. Por debajo del 10% de carga, las pérdidas propias del inversor — consumo en vacío y conmutación — son una fracción grande de lo que lo atraviesa, y ahí es donde sangran los diseños baratos. Los puntos del 5% y el 10% suman un 9% del peso entre los dos, y son justamente donde se abre la distancia entre pico y europea.

Existe una cifra paralela, la eficiencia CEC, que aplica el mismo método con pesos ajustados a la irradiancia de California. Da un número algo distinto, pero responde a la misma pregunta.

Cuánto vale un punto de eficiencia

Las diferencias de eficiencia parecen ridículas hasta que se multiplican por un año.

Tómese un generador de 6 kWp en un emplazamiento que rinda unos 1.400 kWh por kWp y año, cifra razonable en el sur de Europa. Son unos 8.400 kWh de energía continua llegando al inversor cada año. Cada punto porcentual completo de eficiencia europea vale, por tanto, unos 84 kWh al año, y cada décima algo menos de 8 kWh.

Llévese eso al catálogo real. Entre el Huawei SUN2000-3-6KTL-L1, con 97,8% europea, y el Deye SUN3/3.6/5/6K-SG04LP1, con 96,5%, hay 1,3 puntos: unos 110 kWh al año en ese generador. En veinte años de servicio, unos 2.200 kWh. Es dinero real, pero modesto, y lo tapa con facilidad un reparto de cadenas malo o una ventana MPPT que deje un canal parado cada mañana.

Ese es el encuadre honesto: la eficiencia merece optimizarse una vez resueltos el dimensionado y el seguimiento, no antes. Una máquina dos puntos mejor sobre el papel que obliga a meter los dos faldones en un mismo seguidor pierde más de lo que gana.

Por qué ganan los diseños sin transformador

Los inversores de conexión a red antiguos usaban un transformador a frecuencia de red para aislar galvánicamente el generador de la red. Ese transformador pesa, y sus pérdidas en el hierro y en el cobre están presentes siempre que la máquina esté energizada, incluidas las cargas bajas que más pondera la eficiencia europea.

Los diseños sin transformador (también llamados no aislados) lo eliminan y resuelven el aislamiento por vía electrónica, con vigilancia de corriente diferencial en el lado de continua. La ganancia aparece justo donde importa, y el catálogo lo confirma: el Fronius Tauro ECO 100-3-P y el Huawei SUN2000-50KTL-M3 figuran ambos como sin transformador, con 98,2% y 98,0% europea respectivamente, mientras que el Deye SUN120–136K-G01P3 registra topología no aislada y llega al 98,2%.

Prácticamente todo inversor de cadena que se vende hoy para conexión a red es sin transformador. Donde el aislamiento sigue siendo obligatorio — ciertas configuraciones de aislada y de baterías, o determinados reglamentos nacionales — vuelve el transformador y se va con él aproximadamente un punto.

THD: la calidad de lo que se exporta

La eficiencia cuenta cuánta energía llega a la red. La distorsión armónica total — thd_pct — describe con qué forma llega.

Un inversor sintetiza una senoide conmutando un bus de continua a alta frecuencia. El resultado nunca es perfectamente sinusoidal, y la THD cuantifica el residuo: la fracción de la corriente de salida que está en múltiplos de 50 o 60 Hz en lugar de en la fundamental. La corriente armónica no hace trabajo útil. Calienta transformadores y cableado, interfiere con equipos sensibles del mismo circuito y los reglamentos de red suelen limitarla al 5% a potencia nominal.

El buen material cumple con margen. El Solis S5-GR3P declara 2%, y los Huawei SUN2000 y toda la gama Deye de conexión a red declaran 3%. Conviene fijarse en la coletilla que siempre acompaña al dato: la THD se especifica a potencia nominal. Al 10% de carga, cuando el residuo de conmutación es una fracción mucho mayor de una corriente mucho menor, la distorsión es invariablemente peor, lo que es un argumento más contra sobredimensionar el inversor respecto al generador.

Modelos reales ordenados por eficiencia europea

Merece la pena señalar dos patrones. El primero: las máquinas trifásicas grandes se apiñan arriba, y por encima de unos 20 kW el 98% europeo es el estándar esperable más que un rasgo diferencial. El segundo: varios equipos de esta base de datos solo publican la cifra de pico. El Growatt MAX 320K-X con 99,03%, el Growatt MID 20-30KTL3-X2 con 98,75% y el GoodWe MS G4 con 98,1% no tienen eficiencia europea registrada. Una ponderada ausente es información que falta, no una buena noticia.

Cómo leer estos campos en una ficha

En cada ficha de modelo, efficiency_pct es el valor de pico, euro_efficiency_pct el ponderado y thd_pct la distorsión a potencia nominal. Compare equipos por el campo del medio, use el primero solo para medir la distancia entre ambos y contraste el tercero con su reglamento de red. Después, vuelva a cómo elegir un inversor solar para todo lo que las cifras de eficiencia no cubren.