Cómo protege la PID Box de SMA sus paneles solares contra la PID

Los paneles solares de silicio cristalino son actualmente la tecnología más extendida en el mundo. Sin embargo, un fenómeno en gran medida desconocido para el público general puede reducir significativamente su rendimiento: la degradación inducida por potencial (PID) . La buena noticia es que SMA ha desarrollado una solución fiable y accesible: la SMA PID Box , también conocida como PV Offset Box.

¿Qué es un PID y por qué supone un problema?

La degradación inducida por potencial (PID) es una forma de degradación que afecta a las células fotovoltaicas de silicio cristalino (monocristalinas y policristalinas). Este fenómeno se produce cuando los módulos solares se someten a un potencial eléctrico negativo con respecto a tierra .

En estas condiciones, los electrones migran gradualmente desde las células fotovoltaicas hacia el marco metálico del panel. Esta migración crea una polarización interna que reduce progresivamente la potencia producida por la instalación.

«Sin protección contra la degradación inducida por potencial (PID), la pérdida de eficiencia puede alcanzar hasta el 30 % en tan solo unos años, con un impacto directo y cuantificable en la rentabilidad de una instalación solar». — Instituto Fraunhofer ISE de Investigación en Energía Solar

Factores agravantes de la EPI

Diversas condiciones favorecen la aparición y aceleración del fenómeno PID:

• Alta humedad : los ambientes húmedos aceleran la migración de electrones.
• Altas temperaturas : el calor aumenta la conductividad y empeora el fenómeno.
• Tensión elevada del sistema : las instalaciones con alta tensión negativa (>600 V) presentan mayor riesgo.
• Inversores sin transformador : Los inversores sin transformador modernos (y más eficientes) crean un potencial negativo.
• Falta de conexión a tierra : configuración técnica favorable al PID.

Ejemplos de fabricantes y modelos históricamente involucrados

El PID no es un problema teórico. Muchos fabricantes e instalaciones se han visto afectados:

• Evergreen Solar : primeros casos documentados de PID entre 2005 y 2007
• Solon SE : En 2010, este fabricante alemán introdujo oficialmente el término "PID" tras identificar y estudiar el fenómeno.
• Paneles c-Si estándar (tipo p) : una gran parte del mercado global está potencialmente expuesta, a excepción de los módulos específicamente probados y certificados como "resistentes a la degradación inducida por potencial" (PID).
• Estudio del Fraunhofer ISE (2013) : de los 23 principales fabricantes analizados, solo 4 ofrecían módulos insensibles a la PID.

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¿Cómo funciona la caja SMA PID?

La caja PID SMA , también conocida como caja de compensación PV , utiliza un principio de regeneración nocturna inteligente para contrarrestar y revertir los efectos del PID.

Principio de funcionamiento

El sistema funciona principalmente de noche, cuando la instalación fotovoltaica está inactiva:

1. Detección automática : la caja PID detecta la caída de tensión del conjunto fotovoltaico tras la puesta de sol.
2. Aplicación de tensión inversa : aplica una tensión inversa positiva (entre +400 V y +1000 V con respecto a tierra) a los módulos.
3. Regeneración celular : este proceso revierte la polarización creada durante el día y permite que las células afectadas se regeneren gradualmente.
4. Ciclo continuo : el proceso se repite cada noche para una protección continua.

«La caja SMA PID restaura el rendimiento de los paneles aproximadamente al doble de la velocidad inicial de degradación. Es una solución preventiva y correctiva simultánea». — Documentación técnica de SMA Solar Technology

Ventajas técnicas de la caja PID SMA

• Restauración gradual del rendimiento : recuperación de la eficiencia perdida, aproximadamente el doble de rápida que la degradación inicial.
• Consumo eléctrico insignificante : menos de 3 W consumidos de la red durante la noche (prácticamente sin impacto en la factura).
• Compatibilidad universal : utilizable con la mayoría de los inversores solares del mercado, incluidos los modelos sin transformador.
• Instalación sencilla : fácil integración en instalaciones nuevas o existentes.
• Mantenimiento cero : funcionamiento autónomo sin necesidad de intervención.
• Protección continua : acción preventiva permanente contra la aparición de la EPI.

Comparación de soluciones PID: ¿qué opción elegir?

Ante el problema del PID, existen varias soluciones en el mercado. Aquí tienes una comparativa detallada para ayudarte a elegir:

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Análisis económico: ¿cuál es el retorno de la inversión para la caja PID?

El análisis del ROI (retorno de la inversión) del PID Box SMA demuestra su relevancia económica, particularmente en Bélgica y Francia, donde los kits solares residenciales representan una inversión significativa.

Cálculo de la pérdida de ingresos debido al PID

Veamos un ejemplo concreto de una instalación residencial típica en Bélgica:

• Instalación : 6 kWp (kit solar estándar)
• Inversión inicial : 7.500 € (precio medio 2024-2025)
• Producción anual : 5.400 kWh (900 kWh/kWp en Bélgica)
• Ahorro anual : 1.620 € (tarifa de 0,30 €/kWh)
• Pérdida por EPI : 20% después de 3 años (estimación promedio)
• Pérdida anual de ingresos : 324 € al año

ROI del cuadro PID de la SMA

Conclusión económica: Con un retorno de la inversión en menos de 3,5 años y una ganancia acumulada de más de 5.000 € durante la vida útil de la instalación, la caja SMA PID ofrece una excelente relación costo-beneficio, muy superior a la sustitución completa de los módulos o la instalación de un inversor de transformador.

Instalación y compatibilidad de la caja SMA PID

Instalaciones compatibles

La caja SMA PID se puede instalar en:

• Instalaciones residenciales : de 3 kWp a 10 kWp
• Instalaciones comerciales : hasta 30 kWp (varias cajas PID en paralelo si es necesario).
• Configuraciones monofásicas y trifásicas
• Sistemas con inversores sin transformador (SMA, Fronius, SolarEdge, Huawei, etc.)
• Instalaciones nuevas y existentes

Requisitos técnicos

• Conexión de red : Alimentación de 230 V disponible (para funcionamiento nocturno).
• Acceso al campo fotovoltaico : posibilidad de conexión eléctrica a los módulos
• Validación del fabricante : se recomienda contar con la aprobación del fabricante del panel y del inversor.

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Preguntas frecuentes (FAQ) sobre la caja SMA PID

1. ¿Qué paneles solares son sensibles al PID?

Los paneles fotovoltaicos de silicio cristalino tipo P (monocristalino y policristalino) son los más susceptibles a la degradación inducida por potencial (PID). Esta tecnología representa aproximadamente el 90 % del mercado mundial. Los módulos recientes certificados como «resistentes a la PID» o «libres de PID» están diseñados específicamente para resistir este fenómeno. Las tecnologías de película delgada, como CdTe o CIGS, generalmente se ven menos afectadas.

2. ¿La caja SMA PID consume mucha energía?

No, el consumo energético del controlador PID es inferior a 3 W durante su funcionamiento nocturno (aproximadamente 8-10 horas por noche). Esto representa un consumo anual de unos 10 kWh, o menos de 3 € al año. Este coste es totalmente insignificante comparado con las mejoras obtenidas en la eficiencia fotovoltaica.

3. ¿Se puede instalar una caja PID en una instalación existente?

¡Por supuesto! La caja SMA PID se integra fácilmente a sistemas fotovoltaicos existentes, independientemente de su antigüedad. Su instalación solo requiere una conexión eléctrica al conjunto fotovoltaico y una conexión a la red de 230 V. Se recomienda obtener la aprobación de los fabricantes de paneles e inversores antes de la instalación, si bien la compatibilidad suele ser excelente con los inversores modernos.

4. ¿Existen otras soluciones al problema PID?

Sí, existen varias alternativas, pero con diferentes ventajas e inconvenientes. Las principales soluciones son: usar inversores con transformador y conexión a tierra (prevención eficaz, pero menor eficiencia y mayor coste), sustituir los módulos por paneles certificados resistentes a la degradación inducida por potencial (una solución radical, pero muy costosa), o elegir inicialmente módulos sin degradación inducida por potencial para nuevas instalaciones. La caja SMA PID ofrece el mejor equilibrio entre coste, eficiencia y sencillez, especialmente para instalaciones existentes.

5. ¿Cómo puedo saber si mi instalación sufre de PID?

Varios indicadores pueden revelar un problema de degradación inducida por el crecimiento (PID): una disminución gradual del rendimiento no explicada por suciedad o sombreado, una disminución de la producción superior a la degradación normal (0,5-0,7 % anual), discrepancias en la producción entre series (cadenas de paneles) o módulos que presentan zonas oscuras visibles (inspección visual o termografía). Un diagnóstico profesional con mediciones de la curva IV puede confirmar la PID.

6. ¿Requiere mantenimiento la caja PID?

No, la caja SMA PID funciona de forma totalmente autónoma y no requiere mantenimiento especial. Una vez instalada y configurada, se activa automáticamente cada noche sin intervención humana. Simplemente se recomienda comprobar anualmente, durante el mantenimiento general del sistema, que el indicador de funcionamiento esté activo y que el consumo de energía se mantenga estable.

Conclusión: La caja SMA PID, protección esencial para su inversión fotovoltaica

La degradación inducida por potencial (PID) representa una amenaza real y subestimada para las instalaciones fotovoltaicas de silicio cristalino. Con pérdidas de rendimiento que alcanzan hasta el 30 % en tan solo unos años, este fenómeno puede comprometer seriamente la rentabilidad de una inversión solar.

La caja SMA PID ofrece una solución elegante a este problema: eficiente, económica y fácil de implementar. Con un retorno de la inversión (ROI) inferior a 4 años y un potencial de ahorro de varios miles de euros durante la vida útil de la instalación, representa una inversión sólida tanto para propiedades residenciales como comerciales.

Tanto si está planeando una nueva instalación como si desea proteger un sistema existente, Wattuneed le ayudará a elegir e integrar la caja SMA PID que mejor se adapte a su configuración.

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