Ventajas de la batería de alta tensión conectada en CA sobre otras soluciones alternativas

Las baterías de alta tensión llegaron al mercado apenas hace 12 meses. Sin embargo, su aparición ha permitido a una serie de otras tecnologías cambiar la forma en que el almacenamiento mediante baterías se puede incluir en el hogar. El almacenamiento conectado en CA que utiliza esta nueva tecnología de baterías de alta tensión (es decir> 120 V CC) tiene una serie de ventajas para los hogares que desean incluir el almacenamiento en baterías en su sistema solar. Además de ser una solución de bajo coste comparado con otras alternativas, el almacenamiento conectado en CA con baterías de alta tensión puede facilitar que su hogar aumente su independencia de la red y le proporcione mayor flexibilidad en el futuro para cambiar su sistema y satisfacer las necesidades de cambio o ampliación de la casa. El almacenamiento conectado en CA con baterías de alta tensión habitualmente es un sistema más eficiente que representa obtener más energía y potencia en comparación con un sistema de inversor híbrido similar. Y tal vez lo mejor de todo: el almacenamiento conectado en CA puede convertir cualquier sistema solar nuevo o existente en un verdadero sistema preparado para usar baterías.

Siga leyendo para descubrir los beneficios del almacenamiento conectado en CA con baterías de alta tensión y por qué esta puede ser la mejor solución para satisfacer las propias necesidades de almacenamiento de energía de su hogar.

¿Qué es el almacenamiento conectado en CA?

El almacenamiento conectado en CA es la conexión de un sistema de almacenamiento de energía en una batería a un sistema solar a través de corriente alterna (CA). La energía de un sistema solar se genera en forma de corriente continua (CC), que el inversor solar convierte en CA. Un inversor de batería conectado a la misma red eléctrica a través de CA convierte, a su vez, toda la energía sobrante no utilizada por el hogar de nuevo en CC para ser almacenada en la batería. En cambio, el almacenamiento conectado en CC utiliza lo que comúnmente se conoce como inversor híbrido, donde tanto el sistema de energía solar como la batería están conectadas al mismo inversor. No obstante, como veremos a continuación, existen muchas razones por las cuales el almacenamiento conectado en CA con baterías de alta tensión (HV) ofrece una serie de ventajas en términos de coste, flexibilidad y riesgo comparado con el acoplamiento en CC.

Convierta cualquier sistema fotovoltaico en un sistema preparado para usar con batería

Una de las mayores ventajas del almacenamiento conectado en CA es que convierte cualquier sistema solar nuevo o existente en un verdadero sistema preparado para usar con batería. Dado que las baterías y el sistema de energía solar no pueden conectarse sin más, el almacenamiento en baterías conectadas a la red siempre necesitará conectarse a un inversor. El almacenamiento conectado en CA requiere que el inversor al que está conectada la batería esté separado del inversor solar. Esto puede ser una instalación muy simple en muchos casos utilizando dos inversores independientes para las baterías y el sistema solar. Aunque haya dos inversores independientes, en comparación con otras soluciones mediante un inversor híbrido, en suma, aún representa pocos componentes. La otra ventaja principal es que, para los sistemas solares existentes, la inversión ya realizada no se pierde al no ser preciso instalar un inversor híbrido. Con un máximo de 3 componentes (mostrados dentro de la línea punteada roja), un sistema solar nuevo o ya existente puede estar preparado para el uso con batería gracias a la conexión en CA.

Solución de menor coste

El almacenamiento conectado en CA con baterías de alta tensión (HV) ofrece oportunidades para los productos e instalaciones de bajo coste. Tan reciente como a principios de 2016, baterías de alta tensión como las del fabricante Tesla, LG Chem o BYD no estaban disponibles en el mercado. Sin embargo, con su introducción los costes más bajos son posibles respecto al inversor. Puesto que una batería de alta tensión tiene características similares de corriente y tensión a un campo fotovoltaico normal, ambos pueden utilizar la tecnología del inversor sin transformador. Además de ser más eficientes que los tradicionales inversores con transformador, los inversores sin transformador son significativamente más baratos, ya que son mucho más pequeños y utilizan muchos menos componentes (lo cual, por otra parte, los hace más fiables). Esto implica que es más barato agregar el almacenamiento en batería al sistema solar nuevo o existente.

Es un hecho que en la industria solar cada año la tecnología es mejor y más barata. De modo que, si se instala un nuevo sistema solar, pero se desea esperar unos años para instalar las baterías, la conexión en CA con baterías de alta tensión permitirá hacer esto a un coste menor en el futuro en comparación con la elección de un inversor híbrido conectado en CC ahora y comprar las baterías más adelante. Esto se debe a que, en los años transcurridos entre la instalación del sistema fotovoltaico preparado para usar baterías y la compra de las mismas la tecnología se vuelve más barata tanto para el inversor como para la batería. También puede valer la pena considerar, al instalar un sistema solar, si debería usted incluir una batería o esperar un tiempo para determinar su nivel de auto-consumo y entonces decidir sobre el tamaño adecuado de la batería para cubrir sus necesidades individuales. Sin embargo, si inicialmente decidió instalar un inversor híbrido, asumió un coste más alto de la tecnología en lugar de adquirir almacenamiento conectado en CA a un futuro menor coste. La otra ventaja al elegir el almacenamiento conectado en CA en lugar de un inversor híbrido conectado en CC es que todavía tiene la oportunidad de aprovechar los futuros desarrollos tecnológicos. Por ejemplo, si usted hubiera invertido en un inversor híbrido en 2014 y hubiera decidido comprar baterías pocos años después no habría podido aprovechar las nuevas y más económicas soluciones de baterías como las de Tesla, LG Chem y BYD. Con el almacenamiento conectado en CA, usted puede aprovechar estos futuros progresos porque los sistemas solares y de batería son independientes el uno del otro.

Ya se trate de un inversor sin transformador, reducciones futuras en el coste de los productos o avances tecnológicos en las baterías aún por descubrir, el almacenamiento conectado en CA ofrece una alternativa de menor riesgo y menor coste para agregar el almacenamiento con baterías a su sistema solar.

Flexibilidad de ubicación de la instalación

El almacenamiento conectado en CA proporciona un mayor grado de flexibilidad posiblemente a menor coste. Cuando se añaden baterías a un sistema solar nuevo o ya existente, una ventaja principal del almacenamiento conectado en CA es la flexibilidad del lugar donde está instalado el sistema de batería. Muchos sistemas de energía solar tienen el inversor instalado en una pared exterior o en una sala de instalaciones eléctricas. Estos lugares no son necesariamente los más adecuados para la instalación del sistema de batería. El almacenamiento conectado en CA implica que el sistema de batería se puede instalar allí donde se tenga la mejor opción (por ejemplo, ocultado en un garaje, etc.) e independiente del sistema solar. Esto también puede ser útil para mantener al mínimo el coste de instalación. Diversos factores que afectan a cada parte del sistema y su instalación se pueden abordar de forma independiente, evitando el trabajo adicional que requeriría adecuar un lugar de instalación para el sistema solar y las baterías.

Flexibilidad en las actualizaciones o cambios en el sistema

Las casas cambian con el tiempo. Llegan más hijos o terminan la escuela y van estudiar en la universidad o bien mudarse. Tal vez usted llega a la jubilación y pasa más tiempo en casa durante el día. O tal vez cambia sus electrodomésticos, compra un coche eléctrico o añade nuevos electrodomésticos que todavía están por inventar (¡al fin y al cabo, las baterías de alta tensión para el hogar no existían tan sólo hace unos años!). A medida que las casas cambian, lo hace también el consumo de energía. Esto significa que los sistemas de almacenamiento de energía (baterías) y los de generación de energía (solar) también pueden necesitar cambios. El almacenamiento conectado en CA permite que tanto la batería como los sistemas solares pueden ser modificados por separado sin afectar necesariamente a cada uno. Si una casa empieza a consumir más energía durante el día, el sistema solar puede ser incrementado o cambiado para satisfacer esta demanda de energía sin tocar el almacenamiento conectado en CA. Del mismo modo, si una casa comienza a usar más energía durante la noche, cuando los precios de la electricidad tienden a ser más altos, el sistema de batería se puede actualizar para satisfacer esta demanda sin afectar al sistema solar.

El almacenamiento conectado en CA proporciona esta flexibilidad para cambiar la batería o la energía solar independientemente, lo que significa que los costes potenciales futuros serán menores en comparación con una solución con inversor híbrido de tamaño similar. También es importante recordar que tanto la tecnología como la normativa evolucionan, lo cual, para los sistemas de inversores híbridos, puede requerir que las dos partes del sistema deban reajustarse a la normativa si una de ellas es modificada. Esto puede aumentar significativamente los costes. Con el almacenamiento conectado en CA las actualizaciones o cambios del sistema son más flexibles y se pueden realizar a menor coste y riesgo futuros.

Mayor independencia de la red eléctrica pública

Cuando se agrega un sistema de batería a un sistema solar, el objetivo principal es mejorar el autoconsumo de la energía de su sistema solar e incrementar la independencia de la red eléctrica pública. El almacenamiento conectado en CA facilita la máxima independencia de la red en comparación con una solución mediante inversor híbrido, ya que el sistema solar y la batería pueden suministrar energía simultáneamente. El siguiente ejemplo muestra lo que sucedería en una casa con una instalación monofásica común que dispone de energía solar y almacenamiento. Las restricciones que limitan la capacidad permitida para conectarse a la red eléctrica pública implicarían que un sistema conectado en CA podría suministrar el 100% de las necesidades de carga de su hogar en comparación con un inversor híbrido conectado en CC que podría suministrar solamente el 66% de las cargas de su hogar. La flexibilidad de la conexión en CA supone poder aumentar su independencia de la red y al hacerlo, reducir sus costes relacionados con la compra de electricidad de la red.

Mejor y más simple resolución de los apagones

Aunque las redes eléctricas modernas raramente experimentan apagones, uno de los factores clave a la hora de adquirir un sistema de baterías para su hogar es que sea a prueba de apagones (también conocido como “respaldo”). Esto significaría instalar y configurar su sistema para que pueda desconectarse de la red y continuar funcionando. Especialmente para los sistemas solares existentes, el almacenamiento conectado en CA ofrece un medio muy sencillo para lograr el respaldo. Por un coste adicional y añadiendo unos simples conmutadores que se interconectan con el inversor de batería conectado en CA, cualquier sistema solar también puede proporcionar energía de reserva. Y si el inversor solar tiene programada respuesta de frecuencia de potencia (SMA u otra marca de inversor solar), el sistema solar también será capaz de agregar energía a su sistema de respaldo. Si se compara esto con un sistema en el que un inversor híbrido con un campo fotovoltaico adicional se agregara a un sistema existente, la energía de respaldo sólo se proporcionaría a partir del inversor híbrido y no del otro sistema solar existente. Este tipo de sistema simplifica la forma en que se obtiene la energía de respaldo para que, en el caso poco probable de un fallo de la red, su sistema pueda suministrar energía para mantener las luces encendidas y su refrigerador frío.

Más energía y potencia gracias a una mejor eficiencia operativa

Una de las mejores ventajas resultantes del desarrollo de la tecnología de las baterías de alta tensión para el almacenamiento de energía en el hogar es la capacidad de conectarlas a inversores sin transformador de alta eficiencia. Las baterías de baja tensión necesitan conectarse a inversores con transformador que, además de ser mucho más pesados, son menos eficientes cuando convierten la corriente CC en CA. La mayoría de los inversores híbridos disponibles en el mercado están diseñados para conectarse a baterías de baja tensión, lo que significa que utilizan un transformador menos eficiente como parte de su sistema. A pesar de que el almacenamiento conectado en CA puede tener más pasos en el proceso de conversión de la energía, debido a que las baterías de alta tensión se conectan con inversores sin transformador más eficientes, la energía procedente de la batería para alimentar las cargas en su hogar lo hace con mayor eficiencia. Esto significa que su sistema de almacenamiento conectado en CA con baterías de alta tensión suministrará más energía y potencia en comparación con un sistema de inversor híbrido equivalente. La siguiente imagen muestra las eficiencias de conversión máximas teóricas tanto para el almacenamiento conectado en CA con baterías de alta tensión como para el almacenamiento conectado en CC con baterías de baja tensión.

Ambos sistemas parecen razonablemente similares. Sin embargo, esto no tiene en cuenta las pérdidas adicionales de la batería. La siguiente curva muestra la eficiencia completa entre Sistema Solar ⇨ Batería ⇨ Cargas residenciales.

Esto muestra una diferencia mucho mayor en la eficiencia total del sistema, por lo que el almacenamiento conectado en CA con baterías de alta tensión podría ofrecer mucha más energía (cientos de kWh) al año en comparación con el sistema de inversor híbrido conectado en CC. Para una vivienda familiar típica, esta mayor eficiencia permite una mayor independencia de la red eléctrica pública, lo que contribuiría a evitar cientos de $ / € / ₤ al año de costes por suministro de energía de la red.

Conclusión

El almacenamiento conectado en CA puede convertir cualquier sistema de energía solar nuevo o existente en un sistema preparado para usar baterías, a diferencia de las soluciones alternativas mediante inversores híbridos conectados en CC. Con la introducción de las nuevas baterías de alta tensión, el almacenamiento conectado en CA se ha convertido en una opción de menor coste para agregar el almacenamiento en batería a un sistema solar en comparación con los inversores híbridos o con el almacenamiento en batería de baja tensión. La conexión en CA también ofrece una serie de ventajas tales como flexibilidad de instalación y también futuras actualizaciones o cambios tanto en el sistema solar como en el de almacenamiento. Esto significa que el sistema es más capaz de satisfacer las necesidades individuales de su hogar y le permite añadir almacenamiento con baterías a un coste menor. El almacenamiento conectado en CA también le permite aumentar su independencia de la red eléctrica pública ahorrando costes por el suministro de electricidad. Este beneficio económico también crece gracias a una operatividad más eficiente. Y con una sencilla medida para prevenir su hogar de los apagones, el almacenamiento conectado en CA con baterías de alto voltaje es la solución inteligente si desea agregar el almacenamiento en baterías a su sistema de energía solar.