Los sistemas solares híbridos combinan la energía solar de un sistema fotovoltaico con otra fuente para la obtención de energía.

¿Cómo funcionan? Estos sistemas mezclan energía solar con baterías y algún otro tipo de fuente de energía, como lo es la red eléctrica convencional, sistemas eólicos, hidráulicos, generadores de combustión, entre otros. Esto permite utilizar la energía solar, almacenarla en momentos donde la generación es mayor al consumo, para luego utilizarla en momentos donde el sol no sea eficiente, en adición a tener como respaldo alguna otra fuente de energía.

Estos sistemas permiten reducir el costo de la energía en horarios peak, a través de la generación de energía fotovoltaica y almacenamiento en baterías. Permitiendo utilizar la energía acumulada en horarios donde no hay sol, reduciendo los costos energéticos y siendo más amigables con el medioambiente.

¿Qué es un inversor híbrido?

Para que una planta solar híbrida funcione correctamente, es necesario contar con un inversor híbrido. Es así como se dice que una planta fotovoltaica cuenta con un inversor híbrido cuando éste no solo es capaz de convertir la energía de los paneles solares de corriente continua a alterna. Sino también, este inversor se encarga de convertir la corriente continua de las baterías a corriente alterna para su carga y descarga cuando el usuario así lo requiera.

sistema solar hibrido

Funcionamiento de los sistemas solares híbridos

En estos sistemas, el funcionamiento de la parte fotovoltaica no sufre cambios (Ver: Funcionamiento y componentes de un sistema de energía fotovoltaica), ya que este sólo se complementa con el almacenamiento en las baterías. Esto significa que, si la energía producida a través de paneles solares es mayor que el consumo de los hogares, el inversor utiliza la energía fotovoltaica para la carga de la batería y cuando el consumo es mayor que el generado por la planta fotovoltaica, las baterías se descargan para suplir el consumo.

Los inversores híbridos modernos permiten funcionar de distintos modos según se requiera en el inmueble, algunos ejemplos de modos de funcionamiento son:

  • Recorte de puntas de consumo: Modo standard en que las baterías se utilizan para cargarse cuando hay excedentes de generación y se descargan al haber un mayor consumo con respecto a la generación.
  • Funcionamiento programado: Los inversores presentan la opción de programar horarios en donde se entregue preferencia a la carga y descarga de baterías, de acuerdo con la necesidad del inmueble.
  • Respaldo: El inversor permite que se pueda mantener cierto nivel de carga en las baterías para que éstas sean capaces de suplir consumos críticos de la vivienda, en caso de corte de suministro de la red eléctrica. El tiempo que dure el respaldo dependerá de la capacidad de las baterías, nivel de carga y consumo por alimentar (a mayor corriente más rápido se descargan las baterías).

¿Qué baterías son recomendables para los sistemas solares híbridos?

Las baterías más utilizadas en estos sistemas son de litio. Estas se caracterizan por sus ventajas sobre sus símiles de plomo y GEL. Algunas ventajas de este tipo de batería son:

  • Mayor capacidad de descarga (hasta el 100% de cada batería)
  • Mayor densidad energética que permite almacenar más energía en menos volumen (Ej. vehículos eléctricos)
  • Soportan mayor voltaje
  • Mayor cantidad de ciclos
  • Mejor eficiencia en general

Esta tecnología requiere una carga y descarga cuidadosa, pero esto se resuelve con sistemas de gestión de baterías (BMS) que vienen incorporados en los sistemas de baterías e inversores solares híbridos.

Ventajas de los sistemas solares híbridos

  • Mejor aprovechamiento de la energía solar en horas de poca radiación.
  • Posibilidad de suplir energía ante cortes de red eléctrica.
  • Mejor ahorro al aprovechar los excedentes de energía solar acumuladas en baterías, en comparación con inyectar a la red.
  • Fácil instalación de baterías, la cual generalmente es escalable y modular.
  • Sistemas de inversores y BMS de baterías permiten el uso seguro y prolongado de baterías de litio, produciendo menor riesgo de fallas.
  • Sistemas de baterías de litio no requieren mucho espacio.

Precauciones

  • Hay que considerar que al cumplir su vida útil se deben cambiar las baterías.
  • Baterías de litio son sensible a fuertes impactos mecánicos o condiciones térmicas extremas. Por lo que es necesario mantenerlas protegidas.
  • Siempre se deben usar baterías compatibles con el modelo de inversor híbrido seleccionado.

Desafíos

Actualmente en Chile ya se está trabajando en instructivos técnicos para instalación de sistemas con baterías (RGR N°6), esto ayudará a regularizar y estandarizar estos proyectos para así, favorecer la seguridad y buen funcionamiento del sistema. Al detallar estos detalles técnicos también se facilitará la revisión y fiscalización de las obras.

Evolusun, en conjunto con la AgenciaSE está desarrollando un sistema híbrido en el Liceo de lo Prado. Este ya cuenta con una planta fotovoltaica instalada, por lo que se desarrollará la instalación de un sistema de almacenamiento que permitirá acumular energía para ser utilizada en horarios punta. (Mayor detalles: Nota de AgenciaSE)

 

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