Según UNEF, en 2020 se desarrollaron en España unos 596 MW de nuevos sistemas fotovoltaicos para autoconsumo, de los cuales alrededor del 19% para autoconsumo residencial. Se puede prever que el autoconsumo tendrá una tendencia duradera y al alza en el mercado fotovoltaico español, especialmente debido al objetivo de alcanzar 2,5 GW de energía de almacenamiento para 2030 establecido por el Gobierno. En comparación con los sistemas solares conectados a la red, los sistemas solares de almacenamiento híbrido proporcionan soluciones diferentes para maximizar el autoconsumo y mejorar la independencia energética. Sin embargo, ¿cómo aporta exactamente estos beneficios a los usuarios? Este artículo recoge una breve introducción de un sistema solar híbrido residencial, tomando como ejemplo la solución solar híbrida SAJ H1.
Diferencias entre un sistema solar conectado a la red y un sistema solar de almacenamiento híbrido
La diferencia obvia entre un sistema solar conectado a la red y un sistema solar híbrido radica en el almacenamiento de energía. El exceso de energía producida tanto por el sistema conectado a la red como por el sistema solar híbrido se puede exportar a la red. Pero el sistema solar híbrido contiene baterías para almacenar el exceso de energía y suministrar el consumo de carga según las necesidades del usuario final. La figura 1 es un diagrama a modo de ejemplo del sistema solar SAJ H1, que muestra cómo se compone un sistema solar híbrido. Basándose en esta diferencia, los sistemas solares híbridos proporcionan soluciones diferentes y más flexibles para los usuarios finales, ayudándoles a disfrutar de un suministro de energía más estable, ahorrar en la factura eléctrica y disfrutar aún más de la independencia energética.
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Figura 1: Diagrama de soluciones solares de almacenamiento SAJ H1
Aplicaciones flexibles de las soluciones solares híbridas para maximizar el autoconsumo
Con el almacenamiento de energía, los sistemas solares híbridos se pueden aplicar en diferentes escenarios para cumplir con las necesidades de los usuarios finales. Esta flexibilidad radica en sus modos de uso y soluciones de monitoreo de energía. Diferentes fabricantes pueden ofrecer diferentes soluciones. Tomando como ejemplo el inversor solar híbrido SAJ H1, aquí viene una introducción sobre cómo los usuarios finales pueden beneficiarse de los sistemas solares híbridos.
El inversor solar híbrido SAJ H1 funciona con la batería expandible B1, el medidor inteligente y el portal eSolar (la plataforma de monitoreo desarrollada por SAJ) como una única solución solar de almacenamiento. El inversor híbrido H1 proporciona múltiples modalidades opcionales para diferentes escenarios de aplicación, incluida la modalidad autoconsumo, modalidad back-up y modalidad tiempo de uso.
Modalidad autoconsumo: El sistema solar híbrido H1 satisface primero la demanda de autoconsumo. Durante el día, la energía producida por el sistema fotovoltaico primero alimenta las cargas domésticas, luego ahorra el exceso de producción almacenándolo en la batería cuando ya se hayan cubierto las cargas domésticas; finalmente la energía sobrante se puede inyectar en la red. Cuando no hay generación de energía del sistema fotovoltaico, la batería se descarga alimentando a las cargas domésticas hasta que la energía de la batería alcance el nivel de SOC (estado de carga) establecido.
Modalidad tiempo de uso: basándose en la demanda de autoconsumo, la modalidad tiempo de uso también proporciona soluciones para optimizar la gestión de la energía solar y aumentar los beneficios económicos para los usuarios finales. En este modo, los usuarios pueden gestionar la energía configurando los períodos de carga y descarga de la batería. Durante el período de carga, la batería solo se podrá cargar, mientras que en el período de descarga solo se podrá descargar. En el tiempo de descanso, la batería se comportará igual que en el modo de autoconsumo. Por ejemplo, cuando el coste de la electricidad varía en función de diferentes tramos horarios, los usuarios pueden configurar la descarga de la batería cuando el precio de la electricidad es más alto y la carga cuando el precio es más bajo. Los usuarios finales pueden ahorrar en sus facturas cambiando la carga máxima. Además, para mejorar la autonomía de la gestión energética y aumentar el beneficio de la inversión de los sistemas fotovoltaicos de almacenamiento, los usuarios pueden beneficiarse de la modalidad tiempo de uso y realizar ajustes en función de sus hábitos de consumo.
Modalidad back-up (Modo de respaldo): en la modalidad back-up, los usuarios finales pueden establecer o ajustar el valor del SOC (estado de carga) de la batería según sus necesidades. La batería solo sirve como suministro de respaldo para los equipos esenciales (cargar críticas) cuando falla la red. La modalidad back-up tiene como objetivo proporcionar energía de respaldo y más estabilidad del suministro al hogar. El inversor híbrido SAJ H1 cuenta con la función UPS integrada para cambiar de manera estable la fuente de alimentación, pasando de la red a la batería en menos de 10 milisegundos en caso de un corte de energía.
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Figura 2: Múltiples modalidades del sistema solar híbrido H1
Gestión inteligente de la energía con soluciones solares híbridas
En comparación con los sistemas solares conectados a la red, los datos de un sistema solar híbrido en una plataforma de monitoreo incluirán además las informaciones relativas a la batería. Sin embargo, con el desarrollo de hogares inteligentes y la mejora de la gestión de energía autónoma, la demanda de soluciones para la gestión de energía inteligente crece cada vez más en el mercado fotovoltaico.
Un inversor solar híbrido generalmente funciona de manera ininterrumpida las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Por lo tanto, normalmente, cada sistema solar híbrido registrará los datos del sistema fotovoltaico de manera continuada e ininterrumpida. Para ayudar a los usuarios finales a dominar el esquema general de energía en sus hogares, el inversor solar híbrido SAJ H1 también es compatible con la solución de monitoreo de carga 24/7. A través del Portal eSolar (la plataforma de monitoreo desarrollada por SAJ), los usuarios pueden verificar los datos de energía fotovoltaica, energía de carga, autoconsumo, energía de exportación, energía de importación, energía de la batería y el SOC de la batería. En la descripción general, los usuarios pueden comprobar intuitivamente el estado del sistema fotovoltaico en tiempo real.
Además, todos los datos se pueden resumir de forma diaria, mensual o anual para una comparación más clara. Por lo tanto, los usuarios tendrán una visión general de cómo funciona el sistema fotovoltaico y el estado del consumo de carga y, además, podrán analizar y definir su propio hábito de consumo de energía. La modalidad tiempo de uso ayuda a los usuarios finales a ajustar su consumo de energía correspondiente a estos hábitos. La flexibilidad de la modalidad tiempo de uso puede mejorar considerablemente la autonomía de los usuarios finales en la gestión de la energía y aumentar sus ganancias con respecto a la inversión del sistema solar híbrido.
A continuación, se muestra una captura de pantalla parcial del Portal eSolar que muestra la dinámica energética de un día de un caso instalado en España (Figura 3). Todos los datos se simplifican y se visualizan en un gráfico, que resulta efectivo para que los usuarios los comparen y analicen.
Se pueden seleccionar los datos que se desean mostrar. El Portal eSolar es accesible conectándose a través de un ordenador fijo a la web, Tablet y smartphones (eSolar Web & eSolar APP). Por lo tanto, los usuarios finales pueden monitorear y administrar su sistema fotovoltaico en cualquier momento y lugar.
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Figura 3: Diagrama de un sistema solar híbrido H1 en el Portal eSolar
Conclusión
De la ilustración anterior, el sistema solar híbrido muestra sus fortalezas en la gestión de la energía con respecto a su flexibilidad e independencia energética. El autoconsumo en España espera un crecimiento continuo, especialmente en los sectores de autoconsumo comercial y residencial. Sin duda, el sector fotovoltaico de almacenamiento es indispensable para el futuro de la energía solar. Es razonable esperar un mayor desarrollo del sector solar híbrido si el costo de los sistemas solares híbridos baja o en caso de nuevas políticas de apoyo para contribuir al objetivo de 2,5 GW de energía de almacenamiento establecida por el Gobierno. Y más escenarios de aplicación para el hogar inteligente serán una dirección importante. Pase lo que pase, vale la pena esperar el futuro del almacenamiento fotovoltaico.
Artículo escrito por:
SAJ
