Un inversor de red convierte la corriente continua (CC) en una corriente alterna (CA) adecuada para inyectarse en una red eléctrica, normalmente 120 V RMS a 60 Hz o 240 V RMS a 50 Hz. Los inversores de conexión a la red se utilizan entre generadores locales de energía eléctrica: panel solar, turbina eólica, hidroeléctrica y la red.
Para inyectar energía eléctrica de forma eficiente y segura en la red, los inversores conectados a la red deben adaptarse con precisión a la tensión y la fase de la forma de onda sinusoidal de CA de la red.
Algunas compañías eléctricas pagan por la energía eléctrica que se inyecta en la red.
Las empresas de electricidad, en algunos países, pagan por la energía eléctrica que se inyecta en la red eléctrica. El pago se realiza de varias formas.
Con el balance neto, la compañía eléctrica paga la potencia neta inyectada a la red, registrada por un medidor en las instalaciones del cliente. Por ejemplo, un cliente puede consumir 400 kilovatios-hora durante un mes y puede devolver 500 kilovatios-hora a la red en el mismo mes. En este caso, la compañía de electricidad pagaría el saldo de 100 kilovatios hora de energía que se devuelve a la red. En los EE. UU., Las políticas de balance neto varían según la jurisdicción.
La medición neta, basada en un contrato con una empresa de distribución u otra autoridad energética, es donde se paga al cliente por la energía eléctrica inyectada a la red.
En los Estados Unidos, los sistemas de energía interactivos con la red se especifican en el Código Eléctrico Nacional, que también exige requisitos para los inversores interactivos con la red.
Los inversores de conexión a red convierten la energía eléctrica de CC en energía de CA adecuada para inyectarla en la red de la compañía eléctrica. El inversor de conexión a red (GTI) debe ajustarse a la fase de la red y mantener la tensión de salida ligeramente superior a la de la red en cualquier instante. Un inversor de conexión a red moderno y de alta calidad tiene un factor de potencia unitario fijo, lo que significa que su tensión y corriente de salida están perfectamente alineadas, y su ángulo de fase está dentro de 1 grado de la red eléctrica de CA. El inversor tiene un ordenador de a bordo que detecta la forma de onda de la red de CA actual y emite una tensión que se corresponde con la red. Sin embargo, puede ser necesario suministrar potencia reactiva a la red para mantener la tensión en la red local dentro de los límites permitidos. De lo contrario, en un segmento de la red con una potencia considerable procedente de fuentes renovables, los niveles de tensión podrían aumentar demasiado en los momentos de mayor producción, por ejemplo, alrededor del mediodía con los paneles solares.
Los inversores conectados a la red también están diseñados para desconectarse rápidamente de la red si la red pública se cae. Este es un requisito del NEC que garantiza que, en caso de un apagón, el inversor de conexión a la red se apague para evitar que la energía que transfiere dañe a los trabajadores de la línea enviados a reparar la red eléctrica.
Si está configurado correctamente, un inversor de conexión a la red permite al propietario de una casa utilizar un sistema de generación de energía alternativo, como la energía solar o eólica, sin necesidad de recablear y sin baterías. Si la energía alternativa que se produce es insuficiente, el déficit proviene de la red eléctrica.
Los inversores conectados a la red incluyen los tipos convencionales de baja frecuencia con acoplamiento de transformador, los tipos más nuevos de alta frecuencia, también con acoplamiento de transformador y los tipos sin transformador. En lugar de convertir la corriente continua directamente en CA adecuada para la red, los tipos de transformadores de alta frecuencia utilizan un proceso informático para convertir la potencia a alta frecuencia y luego de nuevo a CC y luego a la tensión de salida de CA final adecuada para la red.
Los inversores sin transformador, que son populares en Europa, son más ligeros, más pequeños y más eficientes que los inversores con transformador. Pero los inversores sin transformador han tardado en ingresar al mercado estadounidense debido a la preocupación de que los inversores sin transformador, que no tienen aislamiento galvánico entre el lado de CC y la red, podrían inyectar tensiones y corrientes de CC peligrosas en la red en condiciones de falla.
Sin embargo, desde 2005, el NEC de la NFPA permite inversores sin transformador o sin aislamiento galvánico al eliminar el requisito de que todos los sistemas eléctricos solares tengan conexión a tierra negativa y especificar nuevos requisitos de seguridad. Las enmiendas a VDE 0126-1-1 e IEC 6210 definen el diseño y los procedimientos necesarios para tales sistemas: principalmente, medición de corriente de tierra y pruebas de aislamiento de CC a red.
Las fichas técnicas de los fabricantes de sus inversores suelen incluir los siguientes datos:
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