Problemas de sobre voltaje con inversores en instalaciones de autoconsumo solar

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Problemas de sobre voltaje con inversores en instalaciones de autoconsumo solar

El despliegue masivo de instalaciones solares de autoconsumo en viviendas residenciales comienza a ser una realidad, sin apenas permisos para instalaciones de menos de 10kW, comienza a ver los primeros problemas de la adopción masiva de estos sistemas, un problema que puede parar en seco la adopción de estas tecnologías.

¿Por qué se desconecta mi inversor solar de autoconsumo y deja de enviar corriente a la red?

Todos los inversores de conexión a red eléctrica tienen que cumplir para funcionar en los diferentes países lo que se llama “grid codes”, que es una serie de norma para poder inyectar en red. En España se encuentran reguladas en  RD1699/661.

Lo que te dice la norma es que si tenemos una instalación nominal de 230V, en 253 Voltios del inversor dejará de funcionar y nuestro inversor cumpliendo así normativa española debería parar de inyectar.

¿Por qué mi instalación solar llega a ese voltaje?

Lo primero que debemos saber es que nuestro inversor solar se sincroniza con la red eléctrica existente, si bien debe generar un voltaje más alto para poder inyectar a red. Esto aunque es fácil de decir no es fácil de explicar. Para que nosotros seamos una fuente generadora, el voltaje a bornas del inversor tiene que se mayor para que la energía salga para fuera.

Dicho esto puede que tengamos dos defectos, uno de fácil solución otro más complicado. Puede que el problema lo tengamos en nuestra instalación, por culpa de nuestras secciones de cable, o sea un problema a nivel de fuera de contador.

Problema de sobre voltaje por culpa de la instalación en nuestra vivienda solar

Para hacer una explicación lo más rigurosa posible usaremos el simulador de esta web de la Universidad de Valladolid. https://flujocarga.aulamoisan.es/

Con cables pequeños y con mucha resistencia una generación de 2000 watt, nos supone un aumento de 11 voltios en bornas del inversor.

Tenemos este caso, donde nuestro inversor esta generando 2000 Watt, y la red dispone de una voltaje de 230 Voltios. Como el consumo de casa es de 200 watt, estamos inyectado 1800 watt (menos las perdidas). Pues bien con ese voltaje de red, el voltaje en nuestro inversor es de 241 Voltios. El motivo principal es la caída de tensión en cada uno de los cables hasta llegar al inversor. Normalmente el problema antiguo era que por culpa de la caída de tensión en los cables, en la calle tenías 230 Voltios, y en la casa te llegaban 215 voltios. Aquí el problema es el contrario, como los cables tienen muchas perdidas. El inversor tiene que generar un sobre voltaje alto, pudiendo llegar al limite para que en el punto frontera tengas 230 voltios. Esto se debe a la resistencia que tienen los cables. Cuanto más pequeños y más intensidad pasemos por ellos, más caída de tensión. Solución fácil aumentar la sección de estos cables. La acometida que va desde tu casa al contador, y el cable que va desde el inversor hasta el cuadro eléctrico. Tener también en cuenta el cuadro eléctrico, hay instaladores que conecta en automáticos que luego los puentes son pequeños produciéndose más caída de tensión. Solución fácil sobredimensionar nuestros cables. Aquí abajo tenemos una imagen de como la misma situación con una menor perdida en los cables (resistencia de estos cables), nos soluciona el problema.

3000 Watt casi de inversión con poca caída de tensión en los cables, apenas nos sube 3 voltios

Problema de sobre voltaje por culpa de la red eléctrica de la distribuidora que llega a mi vivienda.

El problema puede ser que nuestra instalación este correctamente dimensionada tanto en la derivación individual de mi vivienda como el cableado al inversor, pero tenga problemas de paradas de inversor por sobrevoltaje. Y es que la red eléctrica nos este dando valores de tensión por encima de lo normal. La red nominal se encuentra en 230 voltios, si bien nos pueden dar valores de 240-250-260 voltios. Todo esto se encuentra regulado en UNE-EN-50160. La norma indica que promediando el valor de la tensión cada 10 minutos, durante una semana, el 95% de los valores de la tensión promedia deben situarse en un intervalo de [207,253] V, y promediando los valores de la tensión cada 10 minutos, estos valores
deben estar en el intervalo de [195,5, 253] V.

Esto de arriba es difícil de calcular, hacer un informe requiere un analizador de redes, pero lo que esta claro es que si nuestro inversor tiene que cortar a las 253 voltios, la distribuidora eléctrica no nos debería dar más de 253 voltios.

Si fuera este el caso de forma permanente es decir midiendo y siempre tenemos más, la distribuidora eléctrica debería solucionar el problema.

El problema reside en la regulación del transformador de baja tensión que alimenta esa línea, normalmente el transformador debería estar regulado a 230 voltios, si bien, y sobre todo en lugares de chalets con líneas largas donde tienen caída de tensión lo regulan a 250-260 voltios, para que el último de la línea cuando todo el mundo consume le lleguen al menos 210 voltios, tener en cuenta que puede ser una tirada de cable de varios kilómetros de distancia. Es decir los primeros se chupan 250 voltios, y los últimos 210 voltios.

¿Qué pasa cuando todo el mundo se pone fotovoltaica? Cuando todo el mundo se pone fotovoltaica en esa red de baja tensión, el transformador sigue dando 260 voltios, pero ya no consume casi nadie, no solo eso, los vecinos están inyectado en la red y la tensión pasa a ser 265 voltios al principio de la línea cuando hay generación y al final de la línea de 240 voltios. Esto pasa cuando hay excedente solar, y todo el mundo esta inyectando y pocos consumen. Si el día sale nublado o es de noche, volvemos a los voltajes de antes. Poca gente con generación soluciona el problema de caída de tensión de la acometida eléctrica a los contadores, mucha gente lo perjudica.

Si el centro de transformación suministrará a menos clientes (o más cerca de los consumidores) la regulación del mismo sería más sencilla, como pasa en las ciudades. Por suerte, los nuevos centros de transformación, se instalan transformadores inteligentes, que el voltaje de salida no es fijo, si no se regula en función de unos parámetros (como es el voltaje o consumo), si bien los transformadores tienen una amortización larga, eso quiere decir que aunque tengamos un problema, la distribuidora no lo va a cambiar por uno “inteligente”, si no le salen los números. Eso si los nuevos ya van equipados con estos mecanismos.

La solución es complicada, ya que si se cumple la normativa la distribuidora no va hacer nada, los propios vecinos son el problema, haciendo inyección de energía masiva. No obstante si no se cumpliera normativa deberían solucionarlo y hay que ser insistentes y unirse con el resto de vecinos. Si tienen que poner un nuevo centro de transformación que lo ponga, que pare eso cobran.

Soluciones al problema de la distribuidora

Además de insistir para ver si se esta cumpliendo los umbrales indicados, cada vecino más, con instalación sobredimensionada empeorará el problema. Las soluciones pasan por consumir en casa más. O por lo menos todo el excedente, una buena opción es un coche eléctrico que nos sirva para acumular, por ejemplo con un punto de recarga Inteligente como el V2C Trydan, que se ajusta automáticamente. Otra solución es cambiar a una instalación aislada (si bien normalmente se lee este post cuando ya tenemos la instalación y es difícil cambiarla ahora). También existen inversores que en vez de desconectarse cuando sube el voltaje, disminuyen su generación (también difícil solución ahora). Por último estabilizadores de tensión que automáticamente ajustan la tensión de tu vivienda como el de Torytrans, que tampoco son baratos. Si bien aquí puede pasar que la tensión supere el máximo y tu estés inyectando a la red fuera de normativa.

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