Almacenamiento de Energía Solar con Baterías: Dimensionamiento para Fábricas

Comprender cómo usan la energía las fábricas

Las fábricas no consumen energía a un ritmo constante durante todo el día. Hay momentos de alta actividad y momentos más lentos. Por ejemplo, el consumo de energía disminuye considerablemente por la noche y durante los fines de semana. Por lo tanto, para dimensionar un sistema de almacenamiento de energía solar con baterías, es fundamental comprender primero el patrón de demanda energética. Considere los recibos históricos de energía o los medidores inteligentes para revisar el consumo horario y no solo diario. Esta información le indicará los momentos en que la batería deberá suministrar energía y cuándo necesitará recargarse mediante paneles solares o la red eléctrica, evitando así el desperdicio de energía.

Factores Clave que Influyen en el Cálculo del Tamaño de la Batería

Tres factores principales determinan el tamaño adecuado de la batería para una fábrica: la carga máxima, la duración del respaldo y la variabilidad de la generación solar. La carga máxima se refiere a la cantidad máxima de energía que la fábrica utiliza en un momento dado. Esto indica la capacidad mínima de potencia que debe tener la batería para evitar apagones durante los períodos de alta demanda. La duración del respaldo es el tiempo que la batería debe mantener funcionando los equipos críticos si se interrumpe el suministro de la red eléctrica. Una fábrica con productos perecederos podría necesitar entre 4 y 6 horas de respaldo, mientras que una planta de ensamblaje no crítica podría conformarse con 2 a 3 horas. La variabilidad de la generación solar considera los días nublados o los cambios estacionales. Se necesitará una batería más grande si la fábrica depende en gran medida de la energía solar y experimenta frecuentes periodos con poca luz solar.

Ajuste de la capacidad de la batería a la producción solar

Los paneles solares y el almacenamiento en baterías funcionan conjuntamente, por lo que sus capacidades deben ser compatibles para que funcionen de manera eficaz. Si la batería es pequeña, la energía solar excedente generada durante el día se desperdiciará (se devolverá a la red o se perderá por completo). Si es demasiado grande, la batería quedará infrautilizada, aumentando innecesariamente sus costos. Para comenzar, calcule la producción solar diaria promedio de los paneles de la fábrica. Esto dependerá de la eficiencia de los paneles, del área del techo y de las horas diarias promedio de sol en su zona. Esto le ayudará a dimensionar la batería para almacenar suficiente energía solar que cubra las necesidades energéticas durante la noche o las primeras horas de la mañana, con una pequeña reserva. Por ejemplo, si los paneles producen 100 kWh por día y la fábrica consume 60 kWh después del atardecer, una batería de 70 a 80 kWh sería ideal.

Escalabilidad a Largo Plazo

Al decidir cuánta energía suministrar a un sistema, es necesario prever cuánto se expandirá una fábrica, si agregará nuevos equipos o aumentará la producción. Es una estimación. Las necesidades de energía de una fábrica crecerán conforme se expanda la producción. Los sistemas de almacenamiento con baterías son más adecuados cuando son escalables, en lugar de una construcción única. Los sistemas de baterías modulares son los mejores para esta situación. Están diseñados para agregar más paquetes de baterías según sea necesario, basándose en la expansión planificada. Planificar futuros aumentos de energía y utilizar baterías diseñadas para acomodar dichos aumentos es inteligente, ya que ahorra tiempo y dinero. Ignorar la expansión planificada resultará en pérdida de tiempo y dinero.

Equilibrio entre costo y rendimiento

Si bien siempre es importante considerar los costos, estos no deben verse únicamente como un precio inicial. Por ejemplo, una batería más económica y de menor tamaño no será suficiente para satisfacer las necesidades de la fábrica durante las horas pico y provocará pérdida de producción durante los cortes. Por el contrario, tener una batería sobredimensionada generará mayores costos de mantenimiento y prolongará el período de recuperación de la inversión, lo que la hace aún menos ideal. La solución perfecta en este caso es calcular el costo nivelado del almacenamiento (LCOS). Este incluye esencialmente el precio de la batería, los costos de instalación y mantenimiento, y la vida útil esperada de la batería (que es de 10 a 15 años para las baterías de iones de litio). Después de realizar este cálculo para varios tamaños de batería, podrá evaluar la opción más óptima basándose en el valor a largo plazo, en lugar de simplemente el menor costo a corto plazo.

Asegurándose de Cumplir con las Normativas Locales

Abordar las normas sobre los sistemas de almacenamiento de baterías solares es un reconocimiento a la puntualidad y dedicación, con evidencia clara en el caso de instalaciones comerciales como fábricas. Hay lugares que requieren permiso para los sistemas de baterías y otros que no, así como lugares que ofrecen incentivos que reducen un poco el precio final. También querrá revisar las normas y estándares de conexión a la red, ya que muchas compañías eléctricas dictan cuánta energía puede devolver una fábrica a la red. Esto cambiará definitivamente cómo la batería obtiene energía y cómo devuelve energía. Ignorar las normas absurdas probablemente lleve a multas al sistema y a la desactivación del uso de la batería. Evitar esto causará problemas innecesarios.