Hay tres arquitecturas para convertir la energía de los módulos. El inversor string conecta módulos en serie a un seguimiento MPPT por entrada. El microinversor convierte en alterna en cada módulo y tiene MPPT propio. El optimizador hace seguimiento por módulo con un convertidor de continua y entrega tensión regulada a un inversor string. Cambian la tensión continua del techo, el apagado rápido, el sombreado y la granularidad del monitoreo.
Tres formas de convertir la energía de los módulos
Un módulo fotovoltaico entrega corriente continua y la red necesita corriente alterna. Lo que cambia entre arquitecturas es dónde se hace la conversión y dónde se hace el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), y eso condiciona la tensión del cableado, el comportamiento ante sombras y la seguridad en el techo.
Los equipos de conversión fotovoltaica se ensayan con la norma de seguridad IEC 62109-1 (requisitos generales) e IEC 62109-2 (requisitos particulares de inversores); el RETIE 2024, en su artículo 2.3.23, toma esas normas, además de IEC 62116 y UL 1741, como referencia de ensayo de los inversores para energías renovables; el conjunto está en normas IEC para sistemas fotovoltaicos.
Inversor string
Los módulos se conectan en serie formando strings, y cada string llega a una entrada MPPT del inversor. El inversor convierte a alterna en un solo equipo, situado en un lugar accesible (pared, cuarto técnico o en la estructura del campo).
- Tensión continua: la del string completo, que puede llegar a 1000 V o 1500 V; el cableado de continua recorre el techo o el campo hasta el inversor, a veces tras agrupar los strings en una caja combinadora de strings.
- Seguimiento: un MPPT por entrada. Todos los módulos de un string comparten corriente; un módulo sombreado o con una orientación distinta afecta a los demás de su string.
- Dónde se usa: desde sistemas residenciales y comerciales hasta plantas de gran escala; en estas últimas, la comparación con el inversor central se trata en la guía de inversor central o string en plantas solares. Si el sistema suma baterías, el acople se explica en sistema solar híbrido con baterías.
Microinversor
Cada módulo, o cada grupo de dos a cuatro, tiene su propio inversor acoplado a la estructura, y la salida de todos se une en un circuito de alterna.
- Tensión continua: solo la del módulo. En las hojas de datos de los microinversores, la tensión máxima de entrada está en el orden de decenas de voltios; por ejemplo, la hoja de un Enphase IQ8 de 60 celdas declara 50 V.
- Seguimiento: un MPPT por módulo, de modo que las sombras y las diferencias de orientación no se transmiten entre módulos.
- Cableado: el tendido del techo es de alterna, con conectores y troncales propios del fabricante.
- Monitoreo: produce datos por módulo.
- Dónde se usa: principalmente en instalaciones residenciales y comerciales pequeñas. Marcas como Enphase, Hoymiles y APsystems ofrecen esta arquitectura.
Optimizador de potencia
Es un convertidor de continua a continua conectado a cada módulo, que hace el seguimiento del punto de máxima potencia por módulo y entrega una tensión regulada al string, que termina en un inversor string compatible.
- Tensión continua: el string conserva tensión mientras los optimizadores están activos. Estos suelen bajar su salida a un valor reducido cuando se interrumpe su comunicación con el inversor; el comportamiento exacto y el valor los declara el fabricante en su hoja de datos.
- Seguimiento: por módulo en el optimizador y de la tensión del string en el inversor.
- Compatibilidad: el optimizador y el inversor deben ser de la misma familia, porque el inversor comunica con ellos.
- Dónde se usa: instalaciones residenciales y comerciales. SolarEdge es el fabricante más conocido de esta arquitectura, y otros, como Huawei, ofrecen optimizadores opcionales con sus inversores string.
Qué cambia entre una y otra
| Aspecto | Inversor string | Microinversor | Optimizador + inversor string |
|---|---|---|---|
| Conversión a alterna | Un equipo para todo el string | Una por módulo | Un inversor para el string |
| MPPT | Uno por entrada | Uno por módulo | Uno por módulo más el del inversor |
| Tensión continua en el techo | La del string, hasta 1000 V o 1500 V | La del módulo | Regulada por los optimizadores |
| Efecto de un módulo sombreado | Afecta a su string | Aislado | Limitado |
| Electrónica en la cubierta | Ninguna | Un equipo por módulo | Un convertidor por módulo |
| Monitoreo | Por entrada del inversor | Por módulo | Por módulo |
| Reemplazo de un equipo | Un inversor accesible | Acceso al módulo | Acceso al módulo o al inversor |
Más piezas en la cubierta significan más puntos que revisar y más equipos expuestos a la intemperie; menos piezas significan menor granularidad de datos. No hay una respuesta única: depende del techo, las sombras, el tamaño del sistema, la facilidad de mantenimiento y el requisito de apagado rápido de la normativa aplicable.
Criterios para decidir
La arquitectura se decide en el proyecto con una lista corta de preguntas: cuántas orientaciones e inclinaciones tiene el techo, qué sombras fijas o móviles hay, cuántos módulos son, quién y cómo accederá a los equipos durante veinte años, qué nivel de detalle de monitoreo se necesita y qué exige la normativa de seguridad aplicable. Cada respuesta inclina la balanza de forma distinta, y por eso la comparación se hace con la simulación del techo concreto y con las hojas de datos de los equipos candidatos, no con reglas generales.
Apagado rápido y seguridad
La tensión continua del techo es lo que más preocupa a los bomberos. La arquitectura con electrónica por módulo (microinversor u optimizador) reduce esa tensión sin que el inversor deba cortar cada circuito. El requisito concreto depende de la norma aplicable al proyecto. La guía de apagado rápido (rapid shutdown) en sistemas FV trata ese requisito.
Protecciones de conexión en Colombia
La arquitectura de conversión no cambia la regulación de conexión. El RETIE 2024 (artículo 3.17.21) pide a todo inversor protección contra sobretensiones, sobrecorriente y sobretemperatura, protección de isla con desconexión en no más de 2,0 s tras perder la tensión de la red y respuesta a la recuperación de la red. Si el sistema crece, el Acuerdo CNO 2233 define los requisitos de protección de la conexión según la capacidad; vea también protección anti-isla.
Qué hacemos en Tiza Group
Elegir la arquitectura de conversión de un sistema residencial o comercial le corresponde a su proyectista. Cuando el proyecto necesita diseño de conexión o puesta en servicio de la parte eléctrica, nuestro equipo de ingeniería primaria trabaja a distancia con la información de su proyecto, y hacemos la puesta en servicio de las plantas solares con las protecciones de conexión exigidas por el operador de red.
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- Acuerdo CNO 2233: requisitos de protección
Referencias
- IEC 62109-1 e IEC 62109-2, Safety of power converters for use in photovoltaic power systems.
- Ministerio de Minas y Energía de Colombia, Resolución 40117 de 2024 (RETIE), artículos 2.3.23 y 3.17.21.
- Enphase Energy, hoja de datos del microinversor IQ8 (versión de 2021).
- Acuerdo CNO 2233 de 2026, requisitos de protección para generación distribuida.
Preguntas frecuentes
¿Un microinversor necesita apagado rápido adicional?
La tensión continua queda limitada a la del propio módulo y el resto del circuito del techo es de alterna. Los fabricantes declaran en su hoja de datos si el producto está listado como equipo de apagado rápido según las normas aplicables. Verifique esa declaración y el requisito de su proyecto.
¿Qué arquitectura conviene en un techo con sombras?
Con sombras parciales u orientaciones distintas, el seguimiento por módulo (microinversor u optimizador) limita el efecto de un módulo sombreado sobre los demás de su string. El resultado real depende de la geometría del techo y de las sombras, y se evalúa con la simulación del proyecto; no hay una arquitectura que convenga en todos los casos.
¿Las protecciones de conexión cambian según la arquitectura?
Los requisitos de conexión dependen de la capacidad instalada y del nivel de tensión del punto de conexión, no de si los módulos se convierten con un inversor string o con microinversores. El RETIE 2024 exige a cualquier inversor la protección contra isla y la respuesta a la recuperación de la red.