En medio de la transición mundial hacia energías limpias, la energía solar se ha convertido en una de las principales opciones para las empresas y los hogares que buscan mejorar su estructura energética, todo gracias a su naturaleza "inagotable". Sin embargo, su escasa fiabilidad y su dependencia de las condiciones meteorológicas siguen siendo los principales obstáculos para su uso a gran escala: genera demasiada electricidad en los días soleados, pero no genera nada por la noche o en los días nublados.
Ahí es donde BESS (sistema de almacenamiento de energía en baterías) vienen a resolver este problema. No sólo pueden almacenar el exceso de electricidad, sino también alcanzar los picos de consumo mediante una gestión eficiente, lo que supone un gran ahorro en las facturas mensuales de electricidad y transforma la energía solar de "dependiente de las condiciones meteorológicas" a "controlable y utilizable."
I. Principales puntos débiles de Sistema FV: ¿Por qué necesitamos baterías especializadas? Energía ¿Sistemas de almacenamiento?
Sin sistema de almacenamiento de energía en batería, Sistema FV Los propietarios suelen enfrentarse a tres problemas fundamentales, que también ponen de relieve la necesidad de un almacenamiento eficiente de la energía:
1. Grave despilfarro energético: Durante los picos de generación solar diurna, si la demanda de electricidad es inferior a la producción, el excedente de electricidad sólo puede verterse a la red (las subvenciones para la conexión a la red son limitadas en algunas regiones o no pueden verterse a la red), lo que supone un despilfarro de aproximadamente 30%-50% de electricidad limpia.
2. Pobre estabilidad del suministro eléctrico: El tiempo nublado o la nubosidad pueden provocar una caída repentina de la producción solar, afectando directamente a la estabilidad del uso de la electricidad. En los hogares, esto puede provocar el apagón de electrodomésticos; en empresas como fábricas y centros de datos, pérdidas de producción.
3. Incapacidad para satisfacer la demanda eléctrica máxima: La mayoría de los hogares tienen picos de demanda de electricidad por la tarde. Sin embargo, no hay sol y no se consigue energía solar.
Los sistemas especializados de almacenamiento en baterías solucionan los problemas anteriores mediante un circuito cerrado de "carga-almacenamiento-descarga a demanda", con lo que la utilización de la energía solar pasa de la "recepción pasiva" a la "gestión activa".
II. Corriente principal PV + BESS Tecnologías: elegir la batería adecuada es la base de un almacenamiento eficiente.
Los distintos tipos de baterías varían significativamente en eficiencia, vida útil, coste y seguridad. Actualmente, las baterías de litio (LiFePO4) son la tecnología dominante en el mercado, y su seguridad y vida útil pueden cubrir un ciclo de servicio de 10 años, y tienen menos mantenimiento postventa, satisfaciendo las necesidades de almacenamiento de energía de la mayoría de los escenarios.
III. 5 Estrategias clave para mejorar FV + BESS Eficacia
Tras seleccionar el sistema y la batería adecuados, la gestión y el diseño científicos pueden mejorar aún más la eficiencia del almacenamiento (objetivo: permitir que la batería "almacene más, se descargue completamente y consuma menos"). Entre las estrategias básicas figuran:
1. Haga coincidir con precisión "capacidad de la instalación fotovoltaica - capacidad de la batería - electricidad".
carga" Una capacidad desajustada desperdicia eficiencia: una batería demasiado pequeña no consigue almacenar toda la energía fotovoltaica sobrante; una demasiado grande se queda "a medio cargar" durante mucho tiempo, acortando su vida útil. Por ejemplo, un sistema fotovoltaico residencial de 5 kW (≈20 kWh de producción diaria) para un hogar que consume 12 kWh al día sólo necesita una batería de 10 kWh, que almacena el excedente de 8 kWh para uso nocturno.
2. Optimizar la carga/descarga para evitar la "sobrecarga/sobredescarga profunda".
- Deje de cargar a 90%-95% (la sobrecarga provoca polarización y acorta la vida útil); deje de descargar cuando el SOC sea inferior a 20% (la sobredescarga daña las células de la batería).
- Da prioridad a la energía fotovoltaica en tiempo real para las cargas y almacena los excedentes, reduciendo las pérdidas de conversión 5%-8% en el proceso "fotovoltaica→batería→carga".
3. Adoptar un EMS inteligente
A diferencia de los sistemas pasivos tradicionales, el EMS inteligente permite monitorizar la batería en tiempo real a través de una aplicación móvil. Controlando la temperatura de funcionamiento de la batería, las baterías de litio funcionan mejor a 25℃-35℃: la eficiencia cae 20%-30% por debajo de 0℃, y el envejecimiento se acelera por encima de 45℃. Al mismo tiempo, instale las baterías residenciales en garajes/espacios interiores ventilados y secos; utilice refrigeración por aire o líquido para los sistemas comerciales/industriales.
4. Realice un mantenimiento regular para prolongar la vida útil de la batería
Limpie las superficies de la batería y compruebe las conexiones de los bornes cada 3-6 meses (un mal contacto aumenta las pérdidas por resistencia).
Realice la calibración de la batería (carga lenta a pequeña corriente hasta que esté completamente cargada) 1-2 veces al año para evitar grandes lagunas de capacidad entre las celdas.
5. Combinar la "complementación multienergética" para aumentar la resistencia del sistema
Para usuarios comerciales/industriales: combinar FV + BESS con generadores diésel (como reserva para cortes de electricidad/días nublados) o microrredes (funcionamiento sin conexión a la red en zonas remotas como minas/granjas).
IV. FV + BESS Soluciones para distintos escenarios
1. Escenario Residencial: Pequeña capacidad, alta seguridad y fácil instalación
Necesidades básicas: Cubrir el consumo eléctrico nocturno básico (iluminación, frigoríficos, aparatos de aire acondicionado) y mitigar los riesgos de cortes de electricidad a corto plazo.
Configuración recomendada: Sistema FV de 3-20 kW + 5-40 kWh acumulador de energía
2. Escenario Comercial: Capacidad media-grande, programación inteligente, prioridad a la reducción de costes
Necesidades básicas: Reducir los picos y los valles (reducir los costes de la electricidad en horas punta), almacenar el excedente de energía fotovoltaica (reducir los residuos de inyección a red) y garantizar la continuidad de la actividad durante los cortes de red.
Configuración recomendada: Sistema fotovoltaico de 30-500 kW + batería de almacenamiento de energía de 50-1000 kWh
Usuarios aplicables: Centros comerciales, edificios de oficinas, hoteles, instalaciones de fabricación pequeñas y medianas.
3. Escenario industrial: Gran capacidad, alta resistencia, larga vida útil
Necesidades básicas: Adecuarse a plantas fotovoltaicas a gran escala (500 kW o más), apoyar equipos de alta carga (por ejemplo, líneas de producción, motores de gran potencia) y participar en programas de respuesta a la demanda de la red.
Configuración recomendada: Sistema fotovoltaico de 500 kW-100 MW + batería de almacenamiento de energía de 1,0 MWh-200 MWh + sistema de almacenamiento de energía en contenedor)
Usuarios aplicables: Grandes plantas de fabricación, centrales fotovoltaicas a escala de servicio público, centros de carga de nuevas energías.
V. Seguridad y conformidad
La seguridad es primordial a la hora de construir un sistema FV + BESS:
Instalación de las baterías: Las baterías residenciales deben colocarse en un espacio fresco, seco y bien ventilado; las baterías instaladas en el exterior deben ser resistentes a la intemperie y cumplir la clasificación IP correspondiente para evitar sobrecalentamientos, incendios o cortocircuitos.
Sistema de gestión de la batería (BMS): Un BMS es esencial para controlar en tiempo real los ciclos de carga y descarga, evitar la sobrecarga, la sobredescarga y el hinchamiento de la batería, así como para mantener estable su temperatura.
Cumplir las normas: Los usuarios deben cumplir estrictamente las leyes y códigos eléctricos locales, encargar la instalación del sistema a profesionales y seguir las instrucciones del fabricante para garantizar la seguridad y eficiencia del sistema a largo plazo.
Conclusiones: El almacenamiento eficiente de energía hace que la energía solar "trabaje de verdad para nosotros"
De "depender de la luz solar" a ser "controlables y utilizables", los sistemas FV + BESS están reconfigurando la lógica de la utilización de la energía: para los hogares, son "fuentes de energía limpia que ahorran costes"; para las empresas, son "herramientas duales para la reducción de costes y de emisiones de carbono"; para la sociedad, son infraestructuras clave para alcanzar los objetivos de "doble carbono".
La elección de la tecnología de baterías adecuada, la optimización de las estrategias de carga y descarga, y la personalización de las soluciones en función de los escenarios son las vías principales para lograr sistemas eficientes de FV + BESS. Con los avances tecnológicos, los futuros sistemas de almacenamiento de energía solar serán más inteligentes, económicos y fiables, y se convertirán en una parte indispensable de la estructura energética de todos los hogares y empresas.