Los inversores híbridos de OutBack Power disponen de siete modos de operación seleccionables para distintas aplicaciones: Modo Generator (Generador), Support (Soporte), Grid Tied (Conectado a la red interactiva), UPS (UPS), Backup (Respaldo), Mini Grid (Mini red) y GridZero (GridZero).
Algunos de estos modos están diseñados para optimizar el uso de la energía de la red eléctrica como, por ejemplo;
- Limitación de demanda máxima de potencia de la red o peak shaving.
- Optimización del autoconsumo
Limitación de demanda máxima de potencia de la red
La red eléctrica necesita proporcionar una capacidad de energía máxima igual a la del peor escenario, en el que todos sus abonados demandaran energía hasta el pico más alto que se produjera en un mes. Esto suele ocurrir durante las horas típicas de máxima demanda por la mañana o por la tarde, pero las compañías eléctricas basarán la factura de la mayoría de sus clientes en la máxima demanda de carga durante un período (por ejemplo, en intervalos de 15 minutos) durante el período de facturación para cada uno de sus clientes, independientemente de que se haya producido durante las horas de máxima demanda o no, adicionalmente a la tarificación horaria. Normalmente los maxímetros se emplean en todas las instalaciones superiores a 15kW y en instalaciones “críticas” (ascensores, casas con pacientes de diálisis o respiración asistida, etc.).
Si está pagando cargos por demanda pico, existe un modo de funcionamiento con los inversores OutBack que le permitirá reducirlos. Este modo de funcionamiento se denomina Support. La potencia entrante de la red puede ajustarse a un límite máximo, y luego apoyarse en la potencia de CC de las baterías y la fotovoltaica para satisfacer el resto que demanden las cargas. Por ejemplo, si el límite de corriente entrante de la red se establece en 15 amperios y la carga eléctrica de la casa aumenta a 25 amperios, entonces el inversor sumará 10 amperios del banco de baterías con los 15 amperios de la red para satisfacer la carga de 25 amperios.
Optimización del autoconsumo de energía renovable
El modo de operación Grid Tie autoconsumirá la energía fotovoltaica disponible y exportará el exceso a la red eléctrica. Mediante los temporizadores de uso de red es posible autoconsumir la energía fotovoltaica a demanda durante cualquier franja horaria del día. Sin embargo, los modos de entrada GridZero y Mini Grid optimizan más el autoconsumo sin verter energía fotovoltaica a la red y aprovechando al máximo la energía del campo fotovoltaico.
Las aplicaciones para un autoconsumo total se dan en lugares donde la compañía eléctrica local no permite la conexión con sistemas fotovoltaicos con acumulación, o en los que el propietario del emplazamiento quiere tener mayor independencia de la red en la medida de lo posible, reduciendo al máximo el termino fijo de potencia con la compañía, proporcionando ocasionalmente energía, actuando como un generador de reserva para cuando el conjunto fotovoltaico no pueda satisfacer toda la demanda energética.
GridZero con peak shaving
GridZero está diseñado para optimizar el uso de energía renovable, el almacenamiento de baterías y la energía de la red para eliminar la variabilidad solar en la red y alimentar la mayoría de las cargas en las instalaciones a lo largo de un período de 24 horas, mientras se usa la energía de la red en momentos clave para permitir al sistema la capacidad de operar cargas que de otro modo sobrecargarían el sistema.
Cuando se selecciona el modo GridZero, la fuente renovable y el banco de baterías priorizan primero cualquier carga en el sistema. Esto contrasta con los otros modos de entrada de operación, como Grid-tie, Backup o UPS, donde se prioriza en primer lugar la energía de la red y en segundo lugar la energía de la batería.
Cuando las cargas en el sistema exceden el DoD Amps deseado, la red se usa para suplir la parte de la carga que excede ese punto de ajuste. Esto permite que una batería y un inversor relativamente pequeños pueden cubrir picos de carga o sobrecargas que de otro modo sobrecargarían el sistema, al combinar sin problemas la energía de la red pública en paralelo con la energía de la batería.
El modo GridZero también permite que la batería suministre energía a las cargas en el hogar durante la tarde y la noche, lo que reduce o elimina la necesidad de comprar energía de la red en determinadas horas punta. Si la batería se ha llegado al nivel de DoD seleccionado, también es posible usar la red pública recargar completamente la batería normalmente en horas valle.
La figura 1 muestra cómo un pico de 10 A en el panel de distribución se satisface con 7 Aac del lado de CC del inversor que se suman con 3 Aac de la red. Siempre habrá 1-2 Aac extraídos de la red para garantizar que no se produzcan "fugas" del inversor hacia la red cuando no se permite el vertido a la red. Por otro lado, cualquier corriente de carga más allá de estos 1-2 amperios provendrá del lado de CC hasta el límite de corriente DoD Amps; en el ejemplo siguiente, el ajuste es de 7A. Una vez que la demanda de carga supere el ajuste de 7 A, la corriente adicional de la red se mezclará con la energía renovable del lado de CC del inversor.
GridZero: soporte de picos
- La energía renovable activa y la energía almacenada se adecuan a las necesidades de la carga entregando hasta el máximo establecido de DoD Amps.
- Extrae energía de la red cuando la carga supera el límite
- establecido.
- Permite al inversor dar servicio a grandes cargas.
- La contribución de la batería disminuye a medida que
- se alcanzan los DoD Volts (límite de reserva de energía de respaldo).
Pros
- Maximiza la energía renovable para el autoconsumo
- Minimiza el uso de la red.
- La limitación de la tasa de descarga de la batería
- puede reducir su desgaste y aumentar su capacidad.
- El parámetro DoD Volts permite ajustar la energía que se desea mantener en reserva para hacer frente a cortes en la red.
- Un inversor relativamente pequeño puede utilizarse para cargas grandes.
- Proceso de interconexión a la empresa eléctrica agilizado (opción de autoconsumo en algunos países)
Consideraciones sobre el tamaño
- Cada inversor admite una corriente de transferencia de 50 amperios.
- Para cargar las baterías, la energía generada por el campo fotovoltaico debe ser mayor que la carga diaria. Si no es así, se pueden usar los temporizadores de red para cargar las baterías en horas valle.
- La corriente proporcionada por el campo fotovoltaico no puede superar la máxima corriente de de carga de la batería.
- Recomendaciones sobre el tipo de batería:
- OutBack Power NSB190FT Blue+ (Pure Lead Carbon, front terminal 12VDC VRLA AGM battery)
- AOE OPzV Series (VRLA Tubular GEL batería de plomo-ácido de alto ciclo)
- AOEES48V-NMC (Batería de Ion de litio, alta vida útil y capacidad de descarga/carga rápida)
Los dos gráficos siguientes (Fig. 2 y 3) de la aplicación de monitorización de Outback Power, Optics RE ilustran las diferencias de rendimiento entre dos sistemas que funcionan en el modo GridZero. Las barras representan un periodo de 24 horas de medianoche a medianoche. El sistema del gráfico superior tiene una carga de 200W durante todo el día con picos ocasionales durante el día (las barras negras son la carga, las rojas son de la red). Dado que el consumo mínimo de la red es de 1 a 2 amperios, la red es capaz de gestionar la mayor parte de la demanda de carga, excepto algunos picos ocasionales en los que la energía solar interviene para ayudar a atender la carga (barras verdes).

El otro sistema (Fig. 3) muestra que se recoge mucha más energía solar y se suministra tanto a la carga como a la recarga del banco de baterías (barra azul oscuro). Luego, por la noche, la energía solar almacenada en la batería durante el día se utiliza para ayudar a alimentar la demanda de carga nocturna (barras azules).
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Artículo escrito por:
Juan Antonio Espada
sales director EMEA en Alpha & Outback Energy