Potencia térmica-eláctrica-COP

Sistemas de almacenamiento:
Posibles configuraciones

Se pueden implementar sistemas de almacenamiento con baterías tanto en instalaciones fotovoltaicas ya existentes como en las de nueva construcción.

Previamente a pasar a estudiar las posibles configuraciones de sistemas de almacenamiento, vamos a definir una serie de conceptos.

Instalación de Autoconsumo Híbrida. Es aquella que dispone de diferentes fuentes energéticas para la producción eléctrica. Segun su origen, pueden ser; solar (fotovoltaica), eólica (aerogeneradores) y la hidráulica (turbinas).

Inversor Híbrido. Al incorporar baterías a un sistema fotovoltaico de autoconsumo es necesario incorporar un dispositivo que gestione su carga y descarga. Este elemento en instalaciones aisladas se denomina regulador de carga y en instalaciones conectadas a red inversor-cargador  . Por otro lado, tenemos el inversor fotovoltaico   que se conecta a los paneles y convierte la DC en AC. Cuando ambas funciones se integran en una sola unidad, se denomina inversor híbrido .

Acoplamiento en AC. Son instalaciones donde encontramos dos inversores independientes. Por un lado tenemos el inversor fotovoltaico   conectado a los paneles fotovoltaicos, y por otro, el inversor-cargador  de baterías conectado a la red de alterna AC, que es el encargado de convertir la corriente alterna (AC) en corriente continua (DC) necesaria para las baterías -recordemos que las baterías funcionan en corriente continua- y de gestionar su carga y descarga.

Acoplamiento en DC. En esta configuración solamente se dispone de un único inversor híbrido  que integra las funciones de conexión con los paneles para convertir la corriente DC en AC,  y la de carga-descarga de la batería. Además de posibilitar la carga de las baterías por medio de los paneles fotovoltaicos y la descarga hacia la instalación consumidora, permite cargar las baterías desde la red si fuese interesante (en períodos horarios de reducido coste). 

ACOPLADO EN AC

El sistema Acoplado en AC preserva la configuración existente fotovoltaica.

El inversor y la batería son elementos independientes y normalmente de diferentes fabricante. Esto permite una mayor versatilidad a la hora de dimensionar y configura el sistema.

El inversor de batería y el inversor fotovoltaico son dos equipos diferentes, por tanto, la potencia disponible en las cargas podrá llegar a ser la suma de ambas.

ACOPLADO EN AC All-in-One

El modo Acoplado en AC All-in-One es una configuración que también mantiene la instalación fotovoltaica existente. La diferencia respecto al anterior es que el inversor y la batería se disponen de forma compacta en una única entidad.

Igualmente,  la potencia disponible en las cargas podrá llegar a ser la suma de ambas.

Al ser un sistema compacto, el coste puede ser inferior al sistema Acoplado en AC, ya que tendremos menos elementos adicionales (cableado, protecciones…) y menos coste de instalación.

ACOPLADO EN DC

En el Acoplamiento en DC, la gestión de la batería se encuentra integrada con la instalación fotovoltaica.

El inversor y la batería son dispositivos independientes y en la mayoría de los casos de fabricantes diferentes,.

El inversor controla la producción de los paneles y la carga-descarga de la batería, por lo que su eficiencia es superior a los sistemas acoplados en AC.

Además, la instalación se simplifica así como los costes de instalación.

ACOPLADO EN DC All-in-One

En la configuración Acoplamiento en DC All-in-One, la batería se encuentra totalmente integrada con la instalación fotovoltaica.

Al ser un único elemento, el soporte y las garantías se concentran en un único fabricante, lo que puede favorecer la respuesta ente posibles incidencias.

El sistema más eficiente de los cuatro en cuanto a rendimiento, ya que las conversiones DC⇔AC se reducen y las pérdidas por cableado y acoplamiento entre inversor y baterías se minimizan.

Funciones adicionales Inversores Híbridos

Los inversores híbridos tienen la capacidad de gestionar la producción paneles fotovoltaicos, la carga y descarga de las baterías y, adicionalmente, pueden llegar a gestionar determinadas cargas de consumo, ya que conocen el estado de la instalación mediante los datos que le proporciona el medidor situado en cabecera de la instalación.

BACKUP CARGAS CRITICAS
Los inversores disponen de una conexión adicional que permite a cargas tales como climatizadoras, aparatos electrónicos, lámparas, ordenadores y otros dispositivos críticos se pueden alimentar cuando se produzca un fallo de la red.

El sistema conmuta automáticamente al modo backup en pocos milisegundos, alimentando la carga directamente desde la batería o de la propia instalación FV.

En función de fabricante, las soluciones tecnologicas empleadas para esta funcionalidad se diferencian en pequeños detalles de conexión y operativa.

En el caso de la figura, los inversores híbridos GEN24 de Fronius, disponen de una salida de emergencia, denominada PV-Point, que solamente se activa en caso de fallo de la red. Por otro lado, la función Full-Back-Up la ofrece controlando un contactor que aisla la instalación de la red antes de suministrar energía a las cargas.

AJUSTE POTENCIA CONTRATADA
Ajustando los tiempos de carga y descarga, la batería puede cargarse utilizando la red cuando las tarifas son más bajas y proveer de energía a las cargas en las horas pico de máxima demanda de potencia (adecuándose a reglamentación existente). De esta forma se podría bajar la potencia contratada y reducir con ello la factura eléctrica.