Sistemas Híbridos

Los sistemas de energía híbridos son aquellos donde se combinan varias tecnologías de generación, ya sean renovables y/o convencionales, con el fin de proporcionar un suministro confiable y que se adapte a las necesidades de las instalaciones (Potencia, Energía Anual, Perfil de carga, etc.)



En Ingeniería Eléctrica, un Perfil de Carga es un gráfico que representa la variación de la carga eléctrica (consumo) en el tiempo. Un Perfil de Carga variará acorde al tipo de cliente (residencial, comercial y/o industrial), temperatura y de acuerdo a la estaciones del año. El diseño de un sistema de energía renovable usará esta información para determinar el dimensionamiento del sistema, a fin de asegurar la disponibilidad de energía en un tiempo dado.

 

Una combinación de diferentes tecnologías con diferentes fuentes de energía proporciona una serie de ventajas competitivas cuando se les compara con sistemas de una sola tecnología.

El uso de fuentes de Energía Renovable en conjunto con un generador DIESEL en aplicaciones aisladas, fuera de red, es una gran solución, ya que ambas tecnologías son complementarias. Esta combinación de varias tecnologías de generación permite obtener una solución robusta y confiable, y que resulta en un suministro eléctrico estable, similar al que se obtendría si se estuviera conectado a la red eléctrica.

 

Algunas tecnologías típicas de sistemas híbridos son: Fotovoltaico, Eólico, Biomasa, Micro-Hydro, Baterías, Generadores Convencionales (Diesel) y control directo de carga.
Las fuentes de energía renovables operan "libre de combustibles fósiles", y por tanto, no están sujetas a las variaciones de costo que experimenta los precios de los combustibles.
Sin embargo, las fuentes de energía renovable no son "despachables", es decir, estas fuentes de energía dependen de la disponibilidad del recurso renovable (Eólico o Solar por ejemplo), así, no son capaces de proporcionar una potencia eléctrica estable o firme durante su operación, más bien esta potencia es variable y no es posible regularla.

Por otro lado, los generadores DIESEL si son "despachables", o sea, pueden proporcionar electricidad y potencia firme en la medida que se les necesite y durante un tiempo específico.


Por ejemplo, en un sistema eólico-solar, cuando se reduce el viento en verano es cuando el sol brilla de manera más intensa y por más horas al día. Es decir, debido a que los picos de operación de los sistemas eólicos y fotovoltaicos ocurren en diferentes etapas del año y del día, es más probable que los sistemas híbridos puedan cubrir todos los requerimientos de energía funcionando de manera conjunta, que si lo hicieran en forma separada.

 

 

Los bancos de baterías aportan la estabilidad necesaria al sistema almacenando energía para suplir los picos de consumo cuando la producción desde fuentes renovables es reducida y/o insuficiente (por ejemplo: falta de energía solar durante las noches, disminución de viento), Si las baterías están a un bajo nivel de carga, el generador puede suministrar la energía faltante y cargar las baterías.

 

La incorporación de un generador diesel hace al sistema más complejo, sin embargo, con los avances tecnológicos actuales, los sistemas de control pueden hacer operar estos equipos de manera automática, ya sea para el encendido y/o apagado del mismo. Algunos inversores como SMA, Schneider Electric, Victron, Magnum, y otros más, incorporan tecnología que permite un control avanzado de generadores diesel.

 

Otra opción es incorporar mayor inteligencia al sistema a través del uso de PLC (Controlador Lógico Programable), el cual tendrá la misión de monitorear el estado del sistema y aplicar acciones de control y accionamiento. Una acción típica pueden ser: dar order de partida al generador diesel cuando el estado de las baterás alcanza un nivel predeterminado.

 

En Queulat Energy diseñamos el sistema de energía renovable híbrido en base a la información de carga eléctrica proporcionada por el cliente, el nivel de penetración y aporte renovable esperado, autonomía y vida útil esperado de las baterías, consumo de combustible diesel esperado, emisiones de CO2 ahorradas. También se pueden considerar otras entradas de diseño.

Consulte a los especialistas en energías renovables, Queulat Energy.

 

 Ejemplo Instalaciones Híbridas Enair

 


Ejemplo Diagrama Sistema de Energía Renovable para Telecomunicaciones


Diagrama ERNC para Telecomunicaciones