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¿Cómo funciona un sistema de almacenamiento de energía solar con baterías?
GUÍA SOLAR + BATERÍA
Los paneles solares generan electricidad cuando hay sol. Una batería permite que parte de esa energía se almacene y se utilice más tarde en lugar de depender únicamente de la producción solar en tiempo real.
Esa es la idea básica detrás del almacenamiento solar más batería: la energía solar fotovoltaica genera la energía, la batería la almacena y el inversor gestiona cómo se suministra esa energía a las cargas.
El flujo de energía real cambia a lo largo del día dependiendo de la generación solar, la demanda de electricidad, el estado de carga de la batería y si la red está disponible.
Respuesta Rápida
Un sistema de batería solar normalmente utiliza la energía solar para las cargas actuales primero. Cuando la producción solar es mayor que la carga, la energía excedente disponible puede cargar la batería. Cuando la producción solar disminuye, la batería puede descargarse y suministrar energía almacenada a las cargas. La red u otra fuente de respaldo puede proporcionar energía adicional cuando sea necesario.
¿Qué es un sistema de almacenamiento solar más batería?
Un sistema solar más almacenamiento combina un conjunto fotovoltaico con almacenamiento de energía en baterías.
En lugar de utilizar la electricidad solar solo en el momento en que se genera, el sistema puede guardar parte de esa energía para más tarde.
Un sistema típico puede incluir:
- Paneles solares fotovoltaicos
- Inversor solar o híbrido
- Almacenamiento de batería
- Sistema de gestión de batería (BMS)
- Protección eléctrica
- Controles de monitoreo y energía
- Conexión a la red eléctrica donde esté disponible
La arquitectura exacta varía entre proyectos residenciales, comerciales y fuera de red.
¿Cómo funciona el almacenamiento solar más batería?
La forma más sencilla de entender el sistema es seguir la energía.
↓
Excedente solar → Carga de batería
↓
Energía de batería almacenada → Cargas más tarde
↓
Red u otra fuente → Energía adicional cuando sea necesario
El inversor y los controles del sistema determinan qué fuente debe suministrar energía según la energía solar disponible, el SOC de la batería y la configuración operativa.
Paso 1: Los paneles solares generan electricidad
Los paneles solares fotovoltaicos producen electricidad de CC cuando la luz solar llega a los módulos.
La cantidad de energía cambia durante el día según factores como el clima, la orientación del panel, el sombreado y el tamaño del conjunto solar.
Si el sistema solar está produciendo electricidad mientras el edificio está consumiendo energía, la energía fotovoltaica puede ser utilizada directamente por las cargas.
Paso 2: El excedente solar carga la batería
Cuando la producción solar es mayor que la carga actual, el sistema puede tener energía excedente disponible.
Si la batería no está ya llena y las condiciones de carga lo permiten, esta energía puede almacenarse en lugar de utilizarse inmediatamente.
Ejemplo:
Producción solar = 6kW
Carga del hogar o sitio = 3kW
Excedente disponible = aproximadamente 3kW
Parte o todo ese excedente puede dirigirse a la batería, sujeto a los límites de carga del inversor y la batería.
Paso 3: La batería suministra energía más tarde
La generación solar eventualmente disminuye, pero la demanda de electricidad puede continuar.
En lugar de extraer toda la electricidad de la red inmediatamente, la batería puede descargarse y suministrar energía almacenada.
Esto es particularmente útil durante:
- Horas de la tarde
- Períodos nublados
- Períodos de precios de electricidad más altos
- Interrupciones cortas de la red
El tiempo de funcionamiento disponible depende de los kWh utilizables de la batería y de la carga que se suministra.
Paso 4: La red apoya al sistema cuando es necesario
En un sistema conectado a la red, la electricidad de la red aún se puede utilizar cuando la energía solar y de la batería son insuficientes.
Por ejemplo, si:
- La producción solar es baja
- La batería alcanza su SOC mínimo
- La carga excede la potencia disponible del inversor o la batería
la red puede proporcionar electricidad adicional, dependiendo de cómo esté configurado el sistema.
Algunos sistemas también pueden cargar la batería desde la red de CA cuando sea necesario.
¿Qué sucede durante el día?
Una secuencia operativa típica durante el día puede ser la siguiente:
¿Qué sucede durante la noche?
Los paneles solares no generan electricidad por la noche, por lo que el sistema necesita otra fuente de energía.
Si la batería contiene energía almacenada, puede suministrar las cargas primero según la configuración del sistema.
Cuando la batería alcanza su SOC mínimo permitido, un sistema conectado a la red puede cambiar a electricidad de la red.
En un sistema fuera de red, se puede requerir otra fuente, como un generador, si la batería no puede soportar la carga hasta que se reanude la producción solar.
¿Qué sucede durante un corte de energía?
Tener paneles solares y una batería no significa automáticamente que el edificio continuará operando durante un corte de la red.
La operación de respaldo debe ser compatible con el inversor y el diseño del sistema eléctrico.
Cuando el sistema está diseñado para respaldo, puede aislarse de la red eléctrica y utilizar la energía de la batería para suministrar cargas seleccionadas.
Dependiendo de la arquitectura del inversor, la energía solar fotovoltaica también puede continuar contribuyendo energía mientras la red no está disponible.
Solo solar vs. Solar + Almacenamiento de Batería
| Característica | Solo Solar FV | Solar + Batería |
|---|---|---|
| Usar energía solar durante el día | Sí | Sí |
| Almacenar excedente solar | No | Sí |
| Usar energía solar más tarde | Limitado a la generación en tiempo real | La energía almacenada se puede usar más tarde |
| Respaldo de batería | No | Posible cuando el sistema está diseñado para respaldo |
| Gestión de energía | Principalmente basado en la producción FV actual | Mayor flexibilidad sobre cuándo se utiliza la energía almacenada |
¿Qué hace el inversor?
El inversor es una de las partes más importantes de un sistema de batería solar.
Dependiendo de la arquitectura, puede:
- Convertir electricidad solar de CC en energía de CA
- Cargar la batería
- Convertir energía de batería en energía de CA utilizable
- Gestionar la entrada de la red
- Proporcionar salida de respaldo
- Comunicarse con el BMS de la batería
Para proyectos que combinan energía FV, de batería y de red, explore la gama de inversores solares Voltertech para diferentes configuraciones de sistemas de energía y baterías.
¿Qué hace la batería?
La función de la batería es principalmente almacenar energía.
La capacidad de la batería generalmente se expresa en kWh. Cuanto mayor sea el kWh utilizable, más energía estará disponible para su uso posterior.
La capacidad de la batería debe seleccionarse según:
- Consumo diario de energía
- Carga nocturna y vespertina
- Duración de respaldo requerida
- Generación solar disponible
- Tiempo de carga
- SOC de reserva deseado
Para aplicaciones domésticas, también puede revisar la gama de sistemas de almacenamiento de energía residencial Voltertech .
Sistemas de batería solar acoplados a CA vs. acoplados a CC
Dos términos aparecen a menudo al planificar un sistema FV más almacenamiento: acoplamiento de CA y acoplamiento de CC.
| Acoplado a CA | Acoplado a CC | |
|---|---|---|
| Idea básica | La energía solar y la batería generalmente tienen rutas de conversión de energía separadas conectadas en el lado de CA | La energía solar y la batería comparten más de la arquitectura del lado de CC |
| Uso común | Agregar almacenamiento de batería a una instalación solar existente | Diseñar la energía solar y la batería juntas como un nuevo sistema |
| Consideración principal | Diseño de modernización flexible | Diseño de sistema integrado del lado de CC |
La arquitectura correcta depende del equipo solar existente, el tamaño del sistema, el diseño del inversor y los objetivos del proyecto.
¿Cuánta capacidad de almacenamiento de batería necesita?
No hay un tamaño de batería fijo que coincida con un conjunto solar particular.
Un punto de partida útil es:
Para aplicaciones de respaldo, un primer cálculo simple es:
El tamaño final de la batería también debe permitir la capacidad utilizable, la eficiencia del sistema y el SOC de reserva.
¿Puede un sistema de batería solar funcionar sin la red?
Sí, pero solo cuando está diseñado para operación fuera de red.
Un sistema fuera de red debe proporcionar suficiente generación y energía almacenada para soportar las cargas requeridas sin depender de la electricidad de la red.
Eso generalmente hace que el dimensionamiento del conjunto solar y la capacidad de la batería sean más importantes que en un sistema normal conectado a la red.
Un generador también puede incluirse como fuente de carga secundaria o de respaldo para períodos de mala generación solar.
¿Puede la batería cargarse tanto con energía solar como con la red?
Muchos sistemas de batería solar pueden admitir tanto la carga FV como la carga de CA, dependiendo del diseño del inversor.
Esto puede ser útil cuando:
- La generación solar es insuficiente
- La red es inestable
- La capacidad de respaldo necesita ser restaurada rápidamente
- Las tarifas de electricidad hacen que la carga programada sea útil
Los modos de carga disponibles siempre deben confirmarse para la configuración específica del inversor y la batería.
¿Cuáles son los principales beneficios de Solar + Almacenamiento?
¿Qué debe verificar antes de elegir un sistema?
Antes de seleccionar el equipo, prepare:
- Consumo diario de electricidad
- Carga máxima en kW
- Cargas de respaldo requeridas
- Tiempo de respaldo requerido
- Capacidad solar FV
- Conexión a red disponible
- Requisito de capacidad de batería
- Voltaje y frecuencia de CA
- Entorno de instalación
Estos detalles determinan si el proyecto necesita un sistema residencial más pequeño, una configuración comercial más grande o una arquitectura completamente fuera de red.
Solar + Almacenamiento Residencial y Comercial
El principio de funcionamiento es similar en diferentes tamaños de sistema, pero el equipo y los requisitos de control cambian.
Los proyectos residenciales generalmente se centran en el autoconsumo solar doméstico y el respaldo. Los proyectos C&I más grandes también pueden incluir reducción de picos, gestión de la demanda y controles de energía más avanzados.
Para proyectos más grandes, explore la gama de sistemas de almacenamiento de energía comercial Voltertech .
Para aplicaciones residenciales, la gama de sistemas de almacenamiento de energía residencial incluye configuraciones diseñadas en torno a los requisitos de energía solar y de respaldo del hogar.
Preguntas frecuentes
¿Cómo funciona el almacenamiento solar más batería?
La energía solar FV suministra primero las cargas actuales, mientras que la energía excedente disponible puede cargar la batería. La energía almacenada se puede descargar más tarde cuando la producción solar es menor o se requiere energía de respaldo.
¿Pueden los paneles solares cargar una batería mientras alimentan la casa?
Sí. Cuando la producción solar es lo suficientemente alta, la FV puede suministrar las cargas actuales mientras que la energía excedente disponible carga la batería, sujeto a los límites del inversor y de carga.
¿Qué sucede cuando la batería solar está llena?
Una vez que la batería alcanza su límite de carga, la energía solar adicional puede continuar suministrando las cargas actuales. Lo que sucede con la energía excedente restante depende de la configuración del sistema y de los ajustes de la red.
¿Funciona una batería solar durante un corte de energía?
Puede hacerlo cuando el inversor y el sistema eléctrico están diseñados específicamente para operación de respaldo. Una batería por sí sola no garantiza el respaldo ante cortes.
¿Puede una batería solar cargarse desde la red?
Muchos sistemas admiten carga de CA además de carga solar, pero esto depende del modelo del inversor y la configuración del sistema.
¿Qué tamaño debe tener una batería solar?
El tamaño de la batería depende del uso de electricidad, la duración de respaldo requerida, la generación solar disponible y cuánta energía se necesita almacenar para su uso posterior.
La generación solar y el almacenamiento de batería funcionan mejor como un solo sistema
Un sistema de batería solar no es simplemente un panel solar conectado a una batería grande.
El conjunto FV, el inversor, la batería, la conexión a la red y las cargas deben dimensionarse y controlarse juntos.
Una vez que sepa cuánta electricidad utiliza el sitio, cuándo se necesita esa electricidad y cuánta energía solar está disponible, será mucho más fácil elegir la potencia del inversor y la capacidad de la batería adecuadas.
Envíe a Voltertech su potencia de carga, consumo diario de energía, capacidad solar FV, tiempo de respaldo requerido, condición de la red y ubicación del proyecto. Podemos ayudarle a revisar una configuración solar y de batería adecuada.
Hable sobre su proyecto solar + almacenamiento
