Una instalación de 253 kWp en las cocheras de Sagrera, en Barcelona, combina 230 microinversores con sistemas de monitorización y control de vertido para cubrir parte de la demanda eléctrica de Transports Metropolitans de Barcelona (TMB).
La integración de generación fotovoltaica en infraestructuras ferroviarias plantea desafíos relacionados con la seguridad eléctrica, la fiabilidad, el mantenimiento y la optimización del autoconsumo. En el depósito de metro de Sagrera, en Barcelona, una instalación de 253 kWp basada en electrónica de potencia a nivel de módulo (MLPE, Module-Level Power Electronics) permite abordar estos requisitos.
El proyecto, desarrollado por ISTEM, empresa de ingeniería, instalación y mantenimiento del Grupo Copcisa, forma parte del conjunto de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo impulsadas por TMB en sus centros de Sagrera, Boixeres y Santa Eulàlia. La instalación de Sagrera es la de mayor tamaño de este conjunto.
Arquitectura distribuida de 253 kWp
El sistema cuenta con 460 módulos fotovoltaicos de 550 Wp, que suman 253 kWp, y 230 microinversores APsystems DS3-H, con una potencia nominal de 960 VA por unidad. La instalación alcanza una potencia agregada de 220,8 kVA y está conectada a una red trifásica.
La conversión de energía mediante microinversores permite gestionar la producción de cada pareja de módulos, en lugar de concentrar la conversión de corriente continua a alterna en inversores centrales o string. Esta arquitectura facilita la supervisión de la generación y ofrece flexibilidad en el diseño del campo fotovoltaico.
Los equipos DS3-H están diseñados para trabajar con dos módulos por unidad. Su elección responde a los requisitos de seguridad, fiabilidad y mantenimiento de una instalación comercial integrada en una infraestructura de transporte público.
Seguridad eléctrica y protección ambiental
Los microinversores incorporan protecciones frente a sobrecorrientes, sobretensiones y subtensiones, sobretemperaturas, fallos de puesta a tierra y funcionamiento en isla. También disponen de una función de limitación de la exportación de energía a la red.
La instalación incorpora una función de desconexión rápida (Rapid Shutdown, RSD), destinada a reducir los riesgos eléctricos durante las intervenciones de mantenimiento y en situaciones de emergencia. Según la documentación del proyecto, los equipos cumplen los requisitos aplicables de NEC 2014/2017.
En cuanto a la protección física, disponen de grados de protección NEMA 6 e IP67 y una carcasa encapsulada en resina. Estas características protegen los componentes electrónicos frente a condiciones ambientales adversas y favorecen la gestión térmica en entornos con temperaturas elevadas.
Control del vertido y monitorización
La puesta en marcha requirió configurar los sistemas de comunicación, supervisión y regulación de la potencia generada. APsystems proporcionó asistencia técnica y formación a ISTEM para integrar los equipos y adaptarlos a las necesidades de la instalación.
Entre las actuaciones destacan la configuración de la funcionalidad Master-Slave, la integración de la unidad de comunicación ECU-C y la implementación del control de vertido cero (Zero Export Limit), que permite regular la generación para limitar la energía exportada a la red.
La comunicación mediante el protocolo RS485-Modbus facilita el intercambio de información entre los equipos y los sistemas de control. La configuración y supervisión se realizan mediante plataformas como EMA Web y EMA Manager, complementadas por herramientas como EMA App, EMA Portal y APDesigner.
La recopilación y visualización de datos permiten supervisar el funcionamiento de los microinversores y comprobar el comportamiento del sistema de limitación de exportación. Estas funciones ayudan a ajustar la generación a la demanda del centro y facilitan las tareas de operación y mantenimiento.
Autoconsumo y posible integración de baterías
La electricidad generada en Sagrera, Boixeres y Santa Eulàlia se destina al autoconsumo de las instalaciones de TMB, contribuyendo a reducir la demanda de energía de la red y las emisiones asociadas al consumo eléctrico.
TMB también ha mostrado interés en incorporar almacenamiento energético para mejorar la continuidad del suministro. Entre las soluciones estudiadas figura el sistema APstorage 261L, con una batería de litio-ferrofosfato (LFP) de 261,25 kWh y un convertidor trifásico de 125 kW AC a 400 V. El equipo, refrigerado por líquido e integrado en una única solución, declara una eficiencia máxima del convertidor del 98 % y una eficiencia global de ciclo de carga y descarga (RTE) igual o superior al 88 %.
La solución planteada permitiría cubrir aproximadamente entre el 40 % y el 50 % de las cargas críticas durante interrupciones del suministro de entre seis y ocho horas. Actualmente, el respaldo energético se realiza mediante un generador diésel de emergencia.