Desde las declaraciones de la ministra austríaca Klaudia Tanner advirtiendo de la posibilidad de un gran corte de suministro eléctrico a nivel nacional, muchos ciudadanos europeos han decidido tomar algunas medidas de precaución como la reserva de conservas, velas o combustible.
En el caso de querer asegurar el suministro eléctrico en una situación así, es necesario contar con un sistema de producción auxiliar capaz de generar una corriente estable sin el apoyo de la red eléctrica, como un grupo electrógeno o baterías de respaldo, que pueden ser cargadas con o sin energía solar.
En esta entrada se analizará el inversor-cargador Quattro del fabricante holandés Victron, que, como profesional del sector energético, considero que es la solución con back-up mediante baterías más completa, flexible y robusta, al menos de entre las disponibles actualmente en el mercado español.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
- Características y ventajas
- Detalles técnicos importantes
- Presupuestos tipo
- Otras soluciones
- Subvenciones para baterías
CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS
El inversor-cargador Quattro es un gestor de carga que opera a 12-24-48 [VCC] / 230 [VCA] y es compatible con baterías tanto de plomo-ácido como de iones de litio (e.g. BYD, Pylontech), e incluso con baterías de flujo. Tiene cuatro modelos disponibles de 5 / 8 / 10 / 15 [kVA].
Dispone de dos salidas en corriente alterna, una para cargas críticas (UPS, no-break) y otra convencional para el resto. También posee dos entradas desde las que puede cargar la batería si así se desea, a las cuales se puede conectar la red eléctrica y un generador o dos de estos últimos.
Si el cliente dispone de una instalación fotovoltaica y su inversor tiene la opción de frequency-shifting (e.g. SMA, Fronius, SolarEdge, Enphase, APSystems), Quattro podrá simular la red eléctrica y permitir la operación del campo fotovoltaico incluso durante un corte de luz, el cual se debe conectar la salida convencional del inversor-cargador.
Es decir, este equipo puede alimentar las baterías desde tres fuentes diferentes, la red eléctrica, un grupo electrógeno y el campo fotovoltaico, permitiendo programar en detalle cuando es necesario usar una fuente u otra para almacenar energía.
A este sistema también se le pueden acoplar paneles fotovoltaicos en el lado de corriente continua a través de un regulador de carga con MPPT de Victron, lo cual abre la posibilidad de ampliar la potencia pico tanto como se desee sin necesidad de alterar el campo solar existente si lo hubiese.
DETALLES TÉCNICOS IMPORTANTES
A continuación se listan algunas limitaciones y condicionantes técnicos clave a tener en cuenta si se desea instalar uno de estos equipos, ya que como cualquier otro producto también tiene desventajas destacables:
- Debido a que el inversor-cargador se sitúa en la frontera entre la red interior del emplazamiento y la red eléctrica, la potencia máxima que podrá demandar el usuario estará limitada por el modelo de inversor-cargador (5 / … / 15 [kVA]) que se instale, motivo por el cual se recomienda que tenga potencia igual o superior a la haya contratada con la comercializadora.
- El sistema frequency-shifting permite a los inversores modular su potencia en función de la frecuencia de la red a la que se conectan, la cual es manipulada por Quattro para limitar la potencia fotovoltaica que le llega cuando sea necesario. Sin esta funcionalidad el campo fotovoltaico no podrá operar en caso de corte de suministro.
- Es obligatorio que la potencia nominal de la instalación fotovoltaica acoplada en corriente alterna sea igual o inferior a la del inversor-cargador Quattro, este requisito se denomina norma 1:1. Es importante tener presente que la potencia nominal es la más pequeña entre la del inversor y el campo solar que se vayan a conectar.
- En caso de apagón y quedarnos además sin energía en baterías, el sistema se apagará aún disponiendo de un campo solar en corriente alterna, ya que el inversor no operará hasta que Quattro se encienda primero. Para evitarlo hay que tener algunos paneles conectados en corriente continua o disponer de un generador que permitan reiniciar el suministro.
- En sistemas trifásicos será necesario instalar tres inversores-cargadores si se desean mantener las tres fases en caso de corte de suministro o querer acoplarle un inversor trifásico, lo cual encarece mucho el coste del proyecto.
- Conectando varios equipos en paralelo se puede alcanzar una potencia máxima de 45 [kVA] en sistemas monofásicos y de 180 [kVA] en sistemas trifásicos. Esto puede ser un limitante importante en negocios e industrias.
- Quattro es un equipo diseñado para sistemas aislados o semi-aislados de la red eléctrica, en el caso de que se vaya a usar puntualmente el modo back-up y no se requiera de un grupo electrógeno, sería más conveniente recurrir a la gama Multiplus-II de Victron, que está más orientada a autoconsumos convencionales con excedentes.
- Es muy recomendable instalar un sistema de control remoto con pantalla interactiva (e.g. Color Control GX) para poder controlar la planta tanto remotamente como in-situ y facilitar al usuario final el cambio de parámetros.
- Cabe destacar que Victron dispone de su propia app de monitorización, la cual no suele ser compatible con otras marcas de inversores, por lo que normalmente no será posible monitorizar tanto la planta fotovoltaica existente como la de almacenamiento desde un único portal.
- La garantía del inversor-cargador es de 5 años, que se queda algo corta en comparación con otras marcas como SolarEdge (12 años) y Enphase (25 años), si bien estas no son tan robustas ni están preparadas para operar sin suministro por largos periodos de tiempo.
- Todos los equipos fabricados por Victron tienen una configuración y puesta en marcha complejas, no son sistemas Plug-and-Play, por ello se recomienda encarecidamente recurrir a una empresa instaladora autorizada y no realizar la instalación por cuenta propia.
PRESUPUESTOS TIPO
Según Red Eléctrica Española, un usuario medio de nuestro país consume unos 10 [kWh] de electricidad al día y demanda una potencia máxima de 4 [kW], en base a esto, a un cliente español promedio, con o sin paneles solares ya instalados, se le podría proponer la siguiente instalación para disponer de suficiente energía almacenada para un día completo:
- Inversor-cargador Victron Quattro 5000 [VA] / 48 [V] x 1 [u].
- Sistema de monitorización Victron Color Control GX x 1 [u].
- Batería de litio Pylontech US2000 de 2,4 [kWh] x 4 [u].
- Armario rack para la interconexión de las baterías x 1 [u].
- Cableado, canalizaciones y protecciones de corriente alterna x 1 [u].
- Montaje, puesta en marcha y acceso a portal web x 1 [u].
- Documentación técnica y registro en industria x 1 [u].
| Parámetros | Valores |
|---|---|
| Potencia pico | – [kWp] |
| Potencia nominal | 5,0 [kVA] |
| Capacidad bruta | 9,6 [kWh] |
Una oferta con estas partidas oscilaría los 8.750 [€], IVA incluido. Si se tratase de un sistema trifásico se requerirían un total de tres inversores-cargadores Quattro y más protecciones eléctricas, lo que aumentaría la inversión necesaria hasta los ~ 13.600 [€].
En el caso de que el usuario no dispusiera de paneles solares y quisiera incluirlos en la oferta, habría que añadir las siguientes partidas, suponiendo que se desea una instalación que genere en un día medio del año esos 10 [kWh] que se van a consumir:
- Paneles solares fotovoltaicos monocristalinos de Jinko / Trina / LONGi / etc x 2,5 [kWp].
- Estructuras soporte de tipo triangular y lastradas de aluminio para cubierta plana x 5-6 [u].
- Regulador de carga solar Victron SmartSolar MPPT 250/60 48 [V] / 3,44 [kWp] x 1 [u].
- Cableado, canalizaciones y protecciones de corriente continua x 1 [u].
| Parámetros | Valores |
|---|---|
| Potencia pico | 2,5 [kWp] |
| Potencia nominal | 5,0 [kVA] |
| Capacidad bruta | 9,6 [kWh] |
Debido a estos conceptos adicionales, la oferta ascendería a unos 12.500 [€] (IVA inc.), o, si fuera trifásica, a ~ 17.500 €. Con una instalación así se lograría una independencia muy elevada de la red eléctrica, permitiendo a un usuario promedio aguantar un apagón de larga duración sin demasiadas carencias.
OTRAS SOLUCIONES
Otras muy buenas opciones para afrontar cortes de suministro constantes o de larga duración, mediante el uso de energía solar, son el gestor de carga Sunny Island de SMA -para plantas existentes con inversores de la misma marca- y los inversores híbridos de la gama Ingecon Sun Storage del fabricante español Ingeteam.
También hay que remarcar que actualmente existen muchos modelos de inversores con posibilidad de back-up para cortes de luz breves, como, por ejemplo, los SUN2000-KTL-M1/L1 de Huawei (≤ 10 [kWn]) mediante sus baterías Luna2000, los GEN24 plus de Fronius (incluso sin baterías) y la amplia gama del fabricante low-cost GoodWe.
Por último, hacer mención especial a la batería AC con back-up más popular de los EEUU, la Powerwall 2 de Tesla (integra inversor-cargador + batería), que cuenta con una capacidad de 14 [kWh] y 5 [kW] de potencia de carga/descarga, la cual por desgracia no ha llegado aún a España por la elevadísima demanda que tiene en su país de origen.
SUBVENCIONES PARA BATERÍAS
Los incentivos al almacenamiento energético aprobados en el Real Decreto 477/2021, los cuales se espera que se empiecen a repartir a nivel autonómico en diciembre de 2021, contemplan ayudas al sector residencial (particulares) de 490 [€/kWh] para la inclusión de baterías en instalaciones de autoconsumo existentes.
En nuevos proyectos fotovoltaicos, se dispondrá además de una ayuda 600 [€/kWp]. Por ejemplo, la instalación tipo propuesta tendría una subvención de 4.704 € sin paneles (9,6 [kWh] · 490 [€/kWh]) y con ellos equipados de 6.204 € (9,4 [kWh] · 490 [€/kWh] + 2,5 [kWp] · 600 [€/kWp]). Cabe aclarar que estos importes son aplicables a plantas de hasta 10 [kWp] y 10 [kWh]; para potencias y capacidades superiores las ayudas se reducen gradualmente.
