Sistemas híbridos de grupo electrógeno y batería: cómo funcionan y cuándo resultan rentables

En resumen

Un sistema híbrido de generador y baterías combina un generador con un sistema de almacenamiento de energía en baterías, de modo que las baterías asumen las cargas ligeras y variables y el generador funciona solo cuando hace falta, en su punto de trabajo óptimo. Esto reduce el consumo de combustible y las horas de funcionamiento, y resulta rentable donde las cargas son bajas o fluctúan gran parte del tiempo.

Un generador diésel es eficiente cerca de plena carga y derrocha combustible cerca de vacío, y muchos generadores pasan la mayor parte de sus horas con poca carga. Un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) junto al generador cambia esto: la batería aporta las cargas ligeras y variables, el generador funciona solo cuando hace falta y entonces cerca de su punto óptimo. Esta guía explica cómo funciona un sistema híbrido y dónde ahorra dinero.

Cómo funciona un sistema híbrido

La batería, su inversor y el generador se conectan a un barraje común y los gobierna un único controlador. Con carga baja, la batería suministra la potencia y el generador permanece parado. Cuando baja la carga de la batería o sube la carga, el generador arranca, lleva la carga en un buen punto de funcionamiento y recarga la batería a la vez, y luego vuelve a parar. Los picos por encima de la potencia del generador los cubre la batería, y el inversor responde a los escalones de carga al instante, antes de que el motor pueda reaccionar.

De dónde provienen los ahorros

Un generador que funciona con carga baja quema mucho más combustible por kWh que uno que trabaja cerca de plena carga, y el funcionamiento con carga baja provoca wet stacking y desgaste. En un híbrido, el motor funciona menos horas con más carga: se comunican ahorros de combustible relevantes en emplazamientos remotos, obras y torres de telecomunicaciones con cargas variables, junto con menos horas de mantenimiento y menos ruido por la noche. También puede bastar un generador más pequeño, porque la batería cubre los picos. En emplazamientos con energía solar, la batería almacena el excedente y el generador funciona aún menos.

Dónde encajan los sistemas híbridos

La batería y el generador se ajustan al perfil de carga del emplazamiento. Los híbridos encajan en emplazamientos remotos y aislados de la red, flotas de alquiler, obras y eventos, torres de telecomunicaciones y minas; y en centros de datos, la parte de batería suele ser el propio UPS, mientras que los generadores siguen teniendo el tamaño que exige la carga total. Las baterías necesitan su propio espacio, ventilación, protección contra incendios y control de temperatura.

AXON fabrica contenedores y cabinas para grupos electrógenos y la aparamenta que los conecta a un barraje común; en los sistemas híbridos, el paquete del generador se planifica teniendo en cuenta la interfaz y los controles del sistema de baterías.

En resumen

  • La batería soporta cargas ligeras y variables; el generador funciona cerca de su punto óptimo
  • Ahorro de combustible y menos horas de funcionamiento en obras con cargas ligeras
  • El inversor responde al instante a los cambios en la carga y cubre los picos de demanda
  • Quizá baste con un generador más pequeño; se puede añadir energía solar
  • Ideal para emplazamientos remotos, alquiler, construcción, telecomunicaciones y minas
  • Las baterías necesitan espacio, ventilación, protección contra incendios y refrigeración.

Qué enviar con su consulta

  • Perfil de carga a lo largo de un día típico: carga base, picos y horas de baja carga
  • Tipo de emplazamiento y si hay energía solar instalada o prevista
  • Autonomía necesaria y logística del combustible
  • Marca y modelo del grupo electrógeno, si se ha seleccionado
  • Espacio, límites de ruido y condiciones ambientales del emplazamiento
  • Requisitos de control y seguimiento

Preguntas frecuentes

¿Cuánto combustible ahorra un sistema híbrido?

Depende del perfil de carga; los emplazamientos que hacen funcionar sus generadores con carga baja durante muchas horas son los que más ahorran. Para afirmar más se necesita un perfil de carga.

¿Sustituye un sistema híbrido al SAI?

En un centro de datos, el SAI ya es la batería que cubre los cortes de suministro; en este contexto, el funcionamiento híbrido consiste en utilizar la energía almacenada de forma más activa. En otras instalaciones, la batería y el inversor del sistema híbrido pueden proporcionar un suministro ininterrumpido.

¿Se puede convertir un generador ya existente en híbrido?

A menudo sí: se añade un sistema de baterías con su propio inversor y un regulador que pone en marcha y detiene el generador, y se adapta el cuadro eléctrico.

¿Los híbridos reducen el ruido?

Sí, principalmente dejando el generador apagado durante las horas de menor consumo, como por la noche.

¿Qué tamaño de batería se necesita?

Sigue el perfil de carga: lo suficiente para cubrir las horas de carga baja y los picos que el emplazamiento quiere recortar, con el generador aportando la energía diaria y recargando la batería.

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