El concepto de almacenamiento de energía es amplio y puede almacenarse de diversas maneras. Un tanque de gasóleo, un tanque de almacenamiento de carbón y el depósito de una central hidroeléctrica son algunos ejemplos de cómo se puede almacenar energía. Entre las posibilidades de almacenamiento, una en particular está atrayendo mucha atención actualmente: las baterías. Esto se debe a que los sistemas de almacenamiento de baterías son altamente flexibles y pueden aplicarse a todo tipo de aplicaciones, desde sistemas residenciales hasta grandes parques de generación.
Pero, al fin y al cabo, ¿por qué los seres humanos necesitamos almacenar energía?
Esto se relaciona con la libertad de consumir energía cuando se desee. Nadie quiere quedarse sin luz ni televisión por falta de recursos energéticos en ese preciso momento. En una sociedad cada vez más tecnológica y digital, la disponibilidad de electricidad juega un papel fundamental en términos de sostenibilidad, productividad, rentabilidad y calidad de vida, entre otros.
En general, existe un creciente movimiento global hacia el empoderamiento, la libertad y la descentralización, demandas que impulsan el mercado del almacenamiento. En este contexto, en este artículo analizamos cómo las soluciones de almacenamiento... energía solar combinada con almacenamiento Puede encontrar viabilidad hoy.
Posibles y potencialmente viables aplicaciones en Brasil
Agricultura
El agronegocio es la gran locomotora de la economía brasileña. La mayoría de los agricultores ya están acostumbrados a invertir en tecnología. Cosechadoras y sembradoras sincronizadas y operadas con GPS, máquinas cada vez más inteligentes, son algunos de los ejemplos que demuestran que los agricultores invierten en tecnologías que añaden valor y aumentan la productividad.
Con la energía solar ocurre lo mismo: Muchos productores ya están invirtiendo en paneles fotovoltaicos para impulsar su negocioLa aplicación de sistemas de almacenamiento puede generar aún más beneficios para la agroindustria.
Por ejemplo, uno de los mayores cuellos de botella en las zonas rurales, especialmente para los productores de granos (soja, maíz, frijol, etc.), es la lluvia. La falta de lluvia puede causar pérdidas de productividad o incluso arruinar una cosecha entera. Una oportunidad para generar valor para los productores es el uso de... sistemas solares fuera de la red (aislados) con baterías para, por ejemplo, alimentar pivotes de riego.
Hay casos, ya reportados en el Canal Solar, de productores rurales que invirtieron en una solución solar combinada con baterías y que duplicaron el número de cosechas por año o que aumentaron notablemente su productividad, cosechando más sacos por hectárea. El cálculo a realizar es la relación entre la ganancia de productividad versus la inversión realizada.
El estudio de viabilidad debe elaborarse en conjunto con el agricultor, quien históricamente puede estimar las pérdidas provocadas por la falta de lluvias. También se pueden potenciar otros beneficios menos tangibles. Por ejemplo, en forma de una mayor previsibilidad de la producción, lo que permite ventas en el mercado de futuros, lo que puede aprovechar mejores resultados.
Otro ejemplo de aplicaciones de baterías en el campo son copia de seguridad. Por ejemplo, los productores de leche, aves y proteínas en general consideran que el consumo continuo de electricidad es una condición vital.
Los cortes de energía por períodos superiores a unas pocas horas pueden causar pérdidas irreparables. Debido a que generalmente están ubicadas en regiones remotas, conectadas al final de alimentadores largos, estas propiedades tienen muchos problemas con variaciones de voltaje y cortes de energía. Estas inconsistencias pueden provocar pérdidas, como la pérdida de leche almacenada en cámaras frigoríficas o, en el caso de granjas, la muerte de aves.
Las soluciones de respaldo se pueden realizar con equipos específicos, que garantizan el aislamiento de la red cuando se opera con alimentación por baterías. Este aislamiento generalmente se garantiza abriendo un interruptor de transferencia, funcionando el sistema de forma aislada, completamente independiente de la red eléctrica.
Cuando se restablece el suministro de energía de la red eléctrica, el sistema vuelve a funcionar en paralelo a la red, sin suministro de baterías. La aplicación de sistemas de baterías para riego o respaldo también se puede implementar en conjunto con generadores diesel.
En estos casos, el generador diésel funciona como formador de red de CA, permitiendo utilizar el inversor fotovoltaico convencional. Para conseguirlo, es necesario utilizar controladores específicos, que controlarán la producción de energía solar en función del consumo energético y del funcionamiento del generador diésel.
Estos controladores ya existen hoy en el mercado y ya se aplican en proyectos. Algunos fabricantes de inversores fotovoltaicos también tienen soluciones de controlador. Otros fabricantes de inversores tienen el controlador integrado, por lo que sólo hay que realizar las conexiones y ajustes correctamente.
Residencias
Las aplicaciones residenciales también cuentan con algunas soluciones de almacenamiento interesantes, como los sistemas de respaldo. No es raro que las personas deseen que un corte de energía no afecte sus hábitos. Quieren que sus electrodomésticos, sistemas de iluminación y equipos electrónicos sigan funcionando, ya sea por razones de necesidad o incluso de comodidad.
Casa con sistema aislado genera su propia energía en el cerrado brasileño
Los sistemas aislados también son aplicables en los hogares, especialmente en los casos en los que están ubicados en regiones más remotas, por ejemplo, en islas y comunidades ribereñas. Se puede decir que se trata de casos de aplicación clásicos de sistemas aislados, compuestos por controladores de carga, baterías y un inversor CC/CA.
El cálculo del payback en estos casos no es un factor decisivo en la mayoría de los casos, ya que es difícil hacer un valor tangible del confort, la conveniencia de tener energía en todo momento o simplemente tener acceso a la energía. El simple hecho de tener acceso a la electricidad con una inversión razonable es en sí mismo la razón principal.
Consumidores del grupo A
Las aplicaciones para consumidores del grupo A también encuentran beneficios en el almacenamiento. Esta clase de consumidores incluye: industrias, supermercados, centros comerciales y hospitales, entre otros. Se caracterizan por consumir energía en media tensión (MT). Muchos de estos consumidores cuentan con generadores diésel como respaldo, que entran en funcionamiento cuando hay un corte de energía.
Además, estos generadores también acaban utilizándose para generar energía durante las llamadas horas punta. Estos consumidores pagan precios diferentes por la energía consumida durante las horas pico (HP) y las horas valle (HFP).
Esta diferencia puede costar hasta 4 veces más para HP que para HFP. Este elevado coste en CV, por increíble que parezca, puede hacer viable la generación de energía con gasóleo. Y eso es lo que hacen muchas empresas, es decir, se desconectan de la red y empiezan a utilizar generadores diésel HP.
Para los consumidores que tienen una gran demanda de HP, los sistemas de energía solar con almacenamiento pueden funcionar juntos o incluso reemplazar a los generadores diésel, proporcionando una alternativa energética más barata, limpia y sostenible. Las baterías son menos contaminantes y no producen ruido.
Además, siempre que sean de buen tamaño y estén equipados con un buen equipamiento, los sistemas de baterías requieren menos mantenimiento y no requieren llenar el depósito de combustible. Otra posibilidad para los consumidores del grupo A es la aplicación de pico de afeitado. ¿Pero qué es esto en realidad?
Los consumidores del grupo A pagan una demanda de potencia contratada. demanda contratada Se determina en función del consumo instantáneo de energía del consumidor. En otras palabras, si el consumidor tiene cargas o equipos que pueden operar simultáneamente en un momento dado, la suma de sus potencias determinará la cantidad de kilovatios (kW) que se contratará de la red.
En los momentos de mayor consumo, la potencia demandada a la red puede ser superior a la demanda contratada de la instalación, lo que puede generar una multa por exceso de demanda. Los bancos de baterías pueden reducir la carga conectada vista por el concesionario, generando ahorros considerables siempre que los picos de carga superen la demanda contratada, liberando al consumidor de pagar multas por exceso de demanda.
Diferenciadores para trabajar con soluciones de almacenamiento de baterías
En comparación con los proyectos de plantas solares fotovoltaicas convencionales conectadas a la red, sistemas de baterías Requieren cálculos y consideraciones de diseño adicionales, y algunos matices no son del todo evidentes. Desde una perspectiva de análisis financiero, los sistemas de almacenamiento requieren una mejor comprensión holística que considere beneficios más amplios y, a menudo, difíciles de cuantificar.
Esto requiere mayor preparación y habilidad en las negociaciones. Los beneficios del almacenamiento pueden no ser tan obvios y, a menudo, es necesaria una relación sólida con el cliente. Para trabajar con estas soluciones, las empresas de energía solar necesitan más que nunca estar capacitadas e informadas sobre las tecnologías disponibles.
Referencia
Reducción de picos: reducir los picos de demanda con sistemas de almacenamiento; Matheus Bueno, publicado en Canal Solar en septiembre de 2020.
