Cómo añadir una batería a una instalación fotovoltáica existente

Últimamente no paran de llover llamadas de personas que solicitan información sobre cómo añadir una batería a una instalación fotovoltáica ya existente. Lo que buscan es incorporar baterías de respaldo a su instalación solar de forma que puedan llegar a la independencia energética o acercar su factura a 0.

Muchas de estas llamadas son clientes angustiados por la subida de la luz en horas donde habitualmente era económico, ¿recordáis cuando las compañías eléctricas dejaban las horas nocturnas incluso gratis? pues esa época parece haberse acabado con la llegada de los paneles solares y las horas más costosas han pasado a ser justo en las que no se produce energía ni por viento, ni por paneles solares.

El proceso de añadir una batería a una instalación fotovoltáica no es sencillo y requiere conocimientos, no basta con simplemente enchufar un banco de baterías. Los inversores conectados a la red han sido diseñados con un único propósito: convertir CC a CA (corriente continua a corriente alterna) pero no están preparados para cargar una batería solar (salvo que tengas un inversor híbrido). Entonces, resulta necesario añadir nuevos elementos a la instalación para que esta sea capaz de volcar el excedente de la producción solar a una o varias baterías.

Otro problema que debemos afrontar cuando queremos instalar una batería en una instalación FV es el hecho de que no es algo económico, de hecho se suele decir que las baterías son la parte más costosa de una instalación fotovoltáica, y en la mayoría de los casos esta aseveración resulta correcta. El coste final dependerá de factores cómo la capacidad de la batería, el tipo de inversor y las medidas de seguridad necesarias.

Las baterías modernas son extremadamente eficientes y seguras, tienen además un mantenimiento mínimo y son sumamente versátiles. Uno de los grandes atractivos de la energía solar es poder almacenarla y administrarla en horas donde no hay producción, proporcionando energía instantánea a nuestro hogar sin necesidad de importar desde la red.

Si quieres instalar una batería en tu instalación solar, te invitamos a leer esta guía que cubre cada uno de los 3 diferentes enfoques de instalación de baterías solares en instalaciones fotovoltáicas con conexión a la red:

1. Acoplamiento CA
2. Acoplamiento CC
3. Sustitución de inversor por inversor híbrido

Método 1: Acoplamiento CA

Los inversores con conexión a red (Grid Tied en Inglés) requieren de su conexión con la red eléctrica para poder funcionar. Estos detectan e interpretan el voltaje y la frecuencia de la red, acoplándose a esta de forma que se mantienen en el mismo rango para suministrar energía a tus dispositivos de forma instantánea a medida que la producen. Los excedentes de esta generación solar se vierten a la red salvo que tengas un sistema de inyección 0 o una batería solar.

En un sistema por Acoplamiento CA, el inversor se encuentra conectado a la red mientras que se incorpora un inversor adicional y un banco de baterías fuera de red. Este nuevo inversor proporciona energía cómo si se tratase de una segunda fuente, engañando al inversor original para que siga funcionando en caso de un corte de energía. Este inversor carga y descarga las baterías cuando es necesario, es decir, es bidireccional.

Un buen inversor fuera de red puede cambiar su frecuencia para conseguir controlar la salida del inversor original (conectado a la red). Además, esta pieza es clave para proteger las baterías y hacer la instalación segura, pues evita una posible sobrecarga en las mismas, así cómo el vaciado a 0.

Ventajas del Acoplamiento CA

Se trata de una forma muy sencilla de actualizar una instalación fotovoltáica existente, siendo compatible incluso con micro inversores. El banco de baterías se conecta a un inversor especial que se conecta entre el inversor antiguo y los paneles solares. Es necesario mantener ambos inversores en funcionamiento.

Desventajas del Acoplamiento CA

Existen una serie de pautas bastante estrictas en cuanto al tamaño del inversor y la batería, lo cual hace que el proceso de dimensionar la batería y sus componentes sea desafiante. El sistema puede no funcionar correctamente o directamente no hacer nada si el inversor o el banco de baterías no son del tamaño apropiado.

Método 2: Acoplamiento CC

Un sistema por Acoplamiento DC funciona conectando los paneles solares directamente a las baterías mediante un controlador de carga (MTPP). Es por lo general cómo funcionan los sistemas fuera de red y puede acoplarse a un sistema conectado a la red existente.

Un controlador de carga se utiliza para adaptar un sistema conectado a la red de forma que se pueda acoplar una batería a este. Dicho controlador se instala entre los paneles solares y el inversor actual. Se incluye además un interruptor manual para desconectarse de la red cuando queramos.

Ventajas del Acoplamiento CC:

Si lo comparamos con el acomplamiento CA, el acomplamiento CC es mucho más compatible con la gama de inversores fuera de red y diferentes tamaños de bancos de baterías, por lo que el coste de los componentes puede reducirse.

Desventajas del Acoplamiento CC:

Se requiere del uso de un interruptor de transferencia manual entre modos, esto se traduce en que hay que activar un interruptor manual para iniciar la carga de la batería. En caso de que lo olvides, el sistema todavía puede proporcionar la energía de respaldo pero las baterías seguirán descargándose hasta agotarse.

Método 3: Sustitución de inversor de red por un inversor híbrido

Se trata de la última de las opciones disponibles, y suele ser las más costosa pero a su vez la más óptima. Consiste en sustituir el antíguo inversor de red por un inversor híbrido que pueda controlar la carga y descarga de las baterías mientras está a su vez conectado a la red eléctrica.

Se trata de la opción más flexible pues puede adaptarse a su instalación actual, funciona con todas las instalaciones conectadas a la red y existe además un buen número de alternativas de estos en el mercado, por lo que el presupuesto puede ser bastante flexible.

Cómo norma general, se reemplaza el inversor actual por uno del la misma potencia o potencia similar al actual. Las baterías se dimensionan en base a la instalación fotovoltáica actual, los excedentes y el historial de consumo, teniendo en cuenta los patrones por horas para que puedas disfrutar de tu instalación solar al máximo.

En muchos casos esta es la solución adecuada a la hora de adaptar un sistema fv existente ya que ocupan menos espacio y minimizan los puntos de fallo del sistema. Además, ocupan menos espacio y te permiten vender el inversor antiguo para recuperar parte de tu inversión.

Ventajas de sustituir el inversor con uno híbrido

• Funcionará con cualquier instalación fotovoltáica conectada a la red.
• Los inversores híbridos vienen repletos de funcionalidades adicionales.
• Ocupan menos espacio.
• Puedes recuperar parte de la inversión vendiendo tu antiguo inversor.

Desventajas de la sustitución del inversor por uno híbrido

• Resulta más costoso, especialmente si la instalación actual es con microinversores.
• Requiere más trabajo y tiempo ya que es necesario remover el/los inversor/es actual/es.

Conclusión

Actualizar un sistema fotovoltáico puede ser una tarea complicada ya que cada instalación es diferente y hay que tener muchas variables en cuenta, desde la marca y potencia de los equipos, pasando por el dimensionamiento correcto de las baterías hasta la eventual sustitución de componentes clave dentro de la instalación. La adición de equipos nuevos a un sistema actual pueden alterarlo por completo y generar fallas si no se hace de la forma apropiada o si los elementos elegidos no están diseñados para funcionar bien entre si. Por todo esto, es recomendable que consulte con expertos antes de tomar una decisión sobre quién y cómo se actualizará su instalación solar fotovoltáica para añadir baterías.