Guilherme Peterlini

Los contadores inteligentes son contadores de energía bidireccionales que, instalados en sistemas fotovoltaicos, permiten, entre otras cosas, monitorizar y controlar la exportación de energía a la red eléctrica. Este dispositivo acaba siendo una gran incorporación al portafolio de proyectos de energía solar fotovoltaica. Las tres aplicaciones principales de estos medidores son la gestión de energía, la implementación de una estrategia de red cero y el control del límite de potencia del sistema fotovoltaico. Gestión energética Con los contadores inteligentes es posible realizar una gestión energética completa de una instalación fotovoltaica conectada a la red eléctrica. Además de monitorear la producción de energía, el medidor registra en la plataforma de monitoreo los valores de consumo de energía (autoconsumo), energía exportada (energía inyectada) y energía importada (energía solicitada a la red), como se muestra en los gráficos mostrados. abajo. Gráficos de generación, exportación, importación y consumo de electricidad extraídos de un portal de monitoreo conectado a un medidor inteligente. Fuente: Growatt El medidor inteligente debe instalarse entre las cargas locales y la red eléctrica, ya que es la única manera de medir los flujos de energía que van a la red eléctrica (o vienen de ella) y que están siendo consumidos por la carga, como se muestra en la ilustración de la figura siguiente. En la figura se puede ver que el medidor actúa como interfaz entre el sistema y la red eléctrica. La energía exportada a la red eléctrica se registra en el contador. La energía exportada es igual a la energía producida (registrada por el inversor) menos la energía consumida por las cargas. Indirectamente, con el medidor ubicado en la posición que muestra la ilustración, podemos determinar la energía consumida por las cargas. El contador registra la energía exportada a la red o importada de ella. El inversor registra la energía producida por los módulos fotovoltaicos. La diferencia entre ambos es la energía consumida por las cargas locales. Si la energía producida por el sistema fotovoltaico es menor que la energía consumida por las cargas, el resultado de la energía exportada será negativo, es decir, en realidad estamos importando energía de la red eléctrica. Instalación de un contador inteligente para monitorizar los flujos de potencia de la instalación fotovoltaica. Fuente: Growatt Toda esta información de la instalación se envía en tiempo real a la nube a través de la comunicación entre el inversor y el medidor vía RS485. Y el inversor utiliza un módulo Wi-Fi o una conexión Ethernet para enviar los datos a la nube. Una de las funciones más utilizadas de esta solución es el control de la exportación de energía. Esto significa que podemos establecer un límite de potencia para exportar a la red. Este límite puede incluso ser cero, lo que significa que el sistema fotovoltaico nunca exportará energía a la red eléctrica, en lo que llamamos operación de red cero. Solución de red cero La solución de red cero se refiere a una estrategia de operación del sistema fotovoltaico en la que la energía exportada es cero: en cualquier momento dado, la energía exportada a la red es cero. Esto significa que en ningún momento el sistema enviará energía excedente a la red eléctrica. Esta solución es muy utilizada en proyectos en los que no se permite inyectar energía sobrante a la red eléctrica y proyectos destinados al autoconsumo, en los que no se desea exportar energía a la red. https://canalsolar.com.br/cliente-dribla-inversao-fluxo-sistema-zero-grid/ Esta estratégia pode ser viabilizada com o uso de um medidor inteligente como o mostrado na figura anterior. El medidor monitorea continuamente la potencia conectada a la red y envía esta información al inversor, que debe estar configurado para operar en modo red cero. Para que la energía exportada sea igual a cero, la energía producida y la energía consumida por las cargas deben ser iguales. No es posible controlar la energía consumida por las cargas, pero sí es posible controlar la energía producida por el sistema fotovoltaico. En la estrategia de control de red cero, el inversor entregará en su salida un valor de potencia siempre igual al consumo instantáneo de las cargas. Incluso si la potencia disponible del sistema fotovoltaico es mayor, el inversor limitará su potencia de salida para que sea igual a la potencia de las cargas. Si la potencia disponible del sistema solar es inferior a las necesidades de las cargas, la red eléctrica proporcionará el complemento necesario. El sistema de red cero sólo está configurado para evitar la exportación de energía a la red, pero permite la importación de energía. Gráficos que muestran el funcionamiento en red cero de un sistema fotovoltaico, con potencia cero exportada en cualquier instante de tiempo. Para lograr esto, la potencia del inversor debe modularse continuamente según las necesidades de la carga. Fuente: Growatt Aunque se trata de una solución en la que no hay inyección de energía a la red, mucha gente acaba confundiendo el funcionamiento en red cero con un sistema fuera de red. Sin embargo, se permiten las importaciones de energía. El sistema también se monitorea durante la noche, como se muestra en el siguiente gráfico. Esto significa que los valores de consumo también se leen por la noche, cuando no hay producción solar disponible. Gráficos que muestran el funcionamiento nocturno de un sistema fotovoltaico con contador inteligente. En ausencia de generación solar, el medidor registra la importación de energía de la red eléctrica, que es la energía consumida por las cargas locales. Fuente: Growatt Límite de potencia Otra opción para los proyectos fotovoltaicos es limitar la potencia exportada según un valor deseado. Es posible elegir la potencia máxima de exportación del sistema. Este modo de funcionamiento es muy similar al anterior, salvo que en este caso se permite la exportación de energía. Por ejemplo, podemos definir la potencia máxima exportada como 5 kW. La potencia máxima que podrá alcanzar el inversor será entonces igual a 5 kW más la potencia requerida por las cargas locales. Si las cargas tienen una demanda de 10 kW, el valor máximo que podrá alcanzar el inversor será 15 kW, ya que 10 kW se asignarán a las cargas y 5 kW se exportarán a la red eléctrica. Aunque el sistema fotovoltaico tenga una disponibilidad de 20 kW en ese momento, lo máximo que entregará el inversor a su salida será de 15 kW, ya que estaremos respetando el límite de exportación configurado. Esta solución es muy utilizada en proyectos que no pueden superar un determinado valor de exportación de energía al existir alguna limitación física en la red eléctrica. Solución para plantas con más de un inversor instalado La solución presentada anteriormente, basada en equipos del fabricante Growatt, con el uso de un medidor inteligente, es compatible con un solo inversor. Cuando instalamos más de un inversor en el proyecto, es necesario utilizar un Smart Energy Manager, disponible únicamente para sistemas trifásicos, como se muestra en la siguiente figura. Smart Energy Manager tiene la capacidad de monitorizar y controlar hasta 32 inversores. Gestor de Energía Inteligente. Fuente: Growatt Debido al mayor tamaño de la planta, la medición de corriente del Smart Energy Manager se realiza a través de transformadores de corriente (TC), que normalmente ya son suministrados por el fabricante del equipo. En el caso de las soluciones Growatt, por ejemplo, los TC se suministran con especificaciones adecuadas para tres tamaños de proyecto: 100 kW, 300 kW y 600 kW. Esquema de una instalación fotovoltaica con gestor energético inteligente. Fuente: Growatt En este tipo de instalaciones, los inversores se conectan al Smart Energy Manager a través de una red de comunicación RS485. El gestor inteligente envía y recibe información de los inversores. En esta solución no es necesario instalar un módulo de comunicación Wi-Fi o Ethernet en cada uno de los inversores, ya que los datos se envían a la nube a través del Smart Energy Manager. Conexiones de cables de comunicación RS485 entre inversores y el Smart Energy Meter. Fuente: Growatt Varios fabricantes ofrecen módulos de control que permiten la gestión de la energía eléctrica en grandes sistemas fotovoltaicos. En este artículo ejemplificamos la solución Smart Energy Manager de Growatt, con la que es posible monitorizar y gestionar grandes proyectos de energía solar fotovoltaica. Incluso si el proyecto no requiere control de exportaciones, es muy valioso contar con un administrador de energía inteligente para gestionar y monitorear la energía de todo el sistema, asegurando un mejor soporte, informes más completos y mejorando la experiencia del cliente final al monitorear toda su planta. .

Guilherme Peterlini

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