Um microinversor normalmente se refere a inversores usados em sistemas de energia solar com potência nominal de 2.000 watts ou menos e com capacidade MPPT em nível de módulo, oficialmente chamado de microinversor solar conectado à rede. O termo "micro" o distingue dos inversores centralizados tradicionais. Os sistemas de energia solar tradicionais funcionam conectando todos os painéis solares em série ou paralelo para combinar a corrente contínua (CC) gerada pela luz solar e, em seguida, usando um inversor central para converter essa energia CC em CA para a rede. Em contraste, um microinversor converte a energia para cada painel separadamente. Os principais benefícios são ter um controle MPPT separado para cada painel, o que aumenta a eficiência geral do sistema, além de evitar problemas comuns com inversores centrais, como alta tensão CC, baixo desempenho em condições de pouca luz e o chamado "efeito balde" (onde o desempenho do sistema é limitado pelo painel mais fraco).
Entrada CC :A corrente contínua (CC) gerada pelos painéis fotovoltaicos é transmitida por meio de cabos para o microinversor.
Rastreamento de Ponto de Máxima Potência (MPPT) : Um microinversor contém um mecanismo MPPT que monitora a tensão e a corrente de saída do painel fotovoltaico para garantir a extração máxima de energia.
Inversão : O microinversor ajusta dinamicamente a tensão e a frequência de saída enquanto converte energia CC em CA para atender aos requisitos de rede padrão (por exemplo, 230 V/50 Hz na Europa, 120 V/60 Hz nos EUA).
Sincronização e Conexão à Rede : O microinversor garante que a energia CA gerada seja sincronizada com a rede e desliga automaticamente durante instabilidade ou interrupções na rede por motivos de segurança.
As categorias, definições e descrições, casos de uso, vantagens e desvantagens de inversores centrais, inversores de string, inversores híbridos e sistemas de microinversores.
| Classificação | Definição | Cenários de Aplicação | Vantagens | Desvantagens |
|---|---|---|---|---|
| Inversor fotovoltaico centralizado | A tecnologia centralizada conecta vários painéis fotovoltaicos a um barramento CC, que alimenta um único inversor de grande porte. É adequada principalmente para situações como parques solares de grande porte, com capacidades unitárias tipicamente acima de 10 kW. | Aplicável a sistemas fotovoltaicos (PV) de larga escala, como fazendas solares de grande porte e telhados de edifícios com amplo espaço. | 1. Poucos inversores necessários – design mais simples, menor custo. 2. Alta eficiência de conversão devido ao MPPT em larga escala. 3. Alta confiabilidade do sistema e baixos custos operacionais. |
1. Maior tensão do lado CC, requisitos rigorosos para correspondência de strings fotovoltaicas. 2. Ineficácia no sombreamento parcial devido à capacidade limitada específica da sequência. 3. Os custos de manutenção aumentam se o inversor falhar, pois todo o sistema pode parar temporariamente. |
| Inversor fotovoltaico de string | Os inversores de string são conectados de forma independente a uma string fotovoltaica. Cada string possui sua própria unidade MPPT (Rastreamento do Ponto de Potência Máxima), o que melhora a confiabilidade do sistema e a produção de energia na string. | Adequado para sistemas fotovoltaicos distribuídos, incluindo sistemas de telhado residenciais e pequenos sistemas comerciais. | 1. Eficaz contra efeitos de sombreamento parcial e melhora a eficiência energética. 2. Maior flexibilidade na expansão do sistema e adaptabilidade a diversas instalações. |
1. Maior investimento inicial em comparação com inversores centralizados maiores. 2. Mais componentes aumentam a complexidade da manutenção. 3. EMI (Interferência Eletromagnética) de dispositivos vizinhos pode afetar sua operação. |
| Inversor fotovoltaico distribuído | Combina as vantagens do inversor centralizado e do inversor de string. Várias unidades operam de forma independente, mas se coordenam entre os sistemas, ideal para instalações híbridas ou projetos de médio porte. | Pode ser usado para projetos combinados onde sistemas descentralizados são benéficos, mas o gerenciamento central ainda agrega benefícios. | 1. Mantém um equilíbrio entre adaptabilidade centralizada e eficiência descentralizada. 2. Configuração de fio simples e escalabilidade do sistema. 3. Fácil isolamento de falhas e compartilhamento de carga na saída. |
1. Gerenciar a comunicação coordenada entre unidades é complicado e exige muita tecnologia. 2. Os limites de tolerância a falhas dependem de sistemas de monitoramento eficientes. 3. A instalação envolve custos de capital/projeto mais altos antecipadamente antes do retorno do investimento. |
| Micro Inversor | Cada módulo fotovoltaico é conectado ao seu pequeno inversor, realizando a otimização de energia diretamente no nível do módulo, garantindo a máxima produção sob condições ambientais variadas. | Aplicações gerais incluem telhados menores ou locais com padrões de sombreamento mais complexos, orientações de módulos incompatíveis ou necessidades de instalação modular. | 1. A instalação modular fornece a máxima saída de energia por módulo. 2. Elimina efeitos de incompatibilidade de sombreamento, adequado para instalações complexas e de pequena escala. 3. Simplifica o monitoramento e o diagnóstico de falhas. |
1. Alto custo por watt em comparação com outros tipos de inversores. 2. Dificuldade no monitoramento centralizado de desempenho para sistemas mais amplos. 3. Pode não ser econômico para grandes instalações onde sistemas centralizados proporcionam economias de escala. |
Uma comparação de diferentes abordagens tecnológicas de inversores
Nos últimos anos, com a expansão dos sistemas fotovoltaicos distribuídos, as remessas globais de microinversores cresceram substancialmente — de 1,18 GW em 2018 para 2,28 GW em 2020 —, atingindo uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 39,12%. Estimativas preliminares indicam que as remessas ultrapassarão 4 GW até 2023. .
Hoymiles Technology Co., Ltd.: Fundada em Hangzhou em 2012, a Hoymiles é especializada no desenvolvimento, fabricação e venda de inversores fotovoltaicos, além de outros equipamentos de conversão elétrica amplamente utilizados em sistemas fotovoltaicos distribuídos no mundo todo.
De acordo com dados da S&P Global Commodity Insights, a Hoymiles ficou em segundo lugar globalmente em remessas anuais de microinversores de 2021 a 2023.
Somente entre 2019 e o final de 2023, a Hoymiles enviou mais de 3,12 milhões de unidades para mais de 180 países/regiões, uma prova da qualidade de seus produtos reconhecida internacionalmente.
CNCOB: Fundada em 2011, é uma empresa de energia renovável focada em pesquisa, desenvolvimento e fabricação de inversores solares conectados à rede, fora da rede e de armazenamento de energia, bem como soluções inteligentes de gerenciamento de energia para consumidores. Os inversores solares conectados à rede da Growatt oferecem capacidades de potência que variam de 400 W a 10 kW, enquanto seus inversores fora da rede e de armazenamento de energia oferecem capacidades de potência que variam de 0,4 kW a 30 kW. Esses produtos são projetados para uso residencial e comercial, iniciativas de redução da pobreza movidas a energia solar, fazendas solares terrestres de grande porte e uma variedade de aplicações em sistemas de armazenamento de energia.
APsystems Inc.: Fundada em 2010 com foco em MLPE (Eletrônica de Potência em Nível de Módulo), a APsystems desenvolveu produtos MLPE competitivos, incluindo microinversores e dispositivos de desligamento rápido, com o objetivo de permitir soluções abrangentes de "PV + armazenamento" em todo o mundo.
A empresa opera subsidiárias internacionalmente em grandes mercados como Austrália e França; até agora, instalou mais de 380.000 sistemas operacionais em mais de 130 países ao redor do mundo.
Tecnologia DEYE: Com sede perto da cidade de Ningbo, a DEYE integra pesquisa e desenvolvimento com design, produção, vendas e serviços para fornecer soluções de energia renovável em quatro pilares de negócios principais, incluindo ofertas de energia solar centrada em armazenamento híbrido. Desde sua listagem pública na Bolsa de Valores de Xangai em abril de 2021, a DEYE se consolidou como uma empresa líder no setor de inversores solares.
Energia TSUN: Baseada nos princípios da engenharia alemã, que enfatizam padrões superiores de confiabilidade, a TSUN Energy concentra-se na produção de microinversores de alta qualidade, reconhecidos por sua durabilidade e satisfação do cliente. A empresa continua a expandir os limites do setor como uma marca de primeira linha, por meio de inovações voltadas para aplicações seguras e escaláveis, voltadas para o consumidor.
Desenvolvimentos recentes que impulsionam o crescimento em contextos de energia verde:
Em resposta aos imperativos globais de neutralidade de carbono que impulsionam a adoção de energia renovável em taxas sem precedentes:
Melhorando os recursos de segurança
Os microinversores se tornaram soluções de segurança indispensáveis em sistemas fotovoltaicos residenciais ao elevar os padrões de segurança por meio de abordagens de design inovadoras.
Expandindo cenários de aplicação
A flexibilidade dos microinversores permite que eles se adaptem a diversos cenários — desde instalações tradicionais em telhados até varandas, telhados de formatos irregulares, pontos de ônibus, aeroportos, corredores, postos de gasolina — e muito mais.
Instalação simplificada e manutenção econômica
Com métodos de instalação plug-and-play que reduzem os custos de mão de obra/investimento de tempo, juntamente com designs duráveis que estendem a vida útil em até 25 anos e minimizam as necessidades de manutenção ao longo do tempo, os microinversores oferecem conveniência incomparável para os instaladores.
Tendências de adoção doméstica
A tendência crescente de adoção doméstica torna os microinversores cada vez mais acessíveis, pois eles trazem energia verde para as casas por meio de configurações plug-and-play fáceis de usar, a custos acessíveis, prontamente disponíveis em plataformas de varejo on-line/off-line adotadas globalmente, democratizando escolhas ecoconscientes!
