Fotovoltaica. Hibridación | PV. Hibridisation FuturEnergy | Febrero February 2020 www.futurenergyweb.es 35 servicios de respuesta de frecuencia firme para ayudar a equilibrar la oferta y la demanda de la red. Dicho todo esto, los sistemas energéticos híbridos empiecen a sonar atractivos, pero ¿qué pasa con la tecnología necesaria para implementarlos? La realidad es que todo está disponible. En los últimos años se han producido grandes avances en las baterías utilizadas para almacenamiento de energía, siendo la tecnología de Li-ion la opción más popular, especialmente para los requisitos de respuesta rápida a corto plazo. Elon Musk ha construido y puesto en marcha una batería de 100 MW de este tipo en Australia, pero la mayoría de los usuarios de sistemas energéticos híbridos tendrán requisitos de períodos de tiempo mucho más modestos o más largos. Estos usuarios pueden satisfacer sus necesidades con otros tipos de baterías, por ejemplo, baterías de flujo que pueden funcionar hasta durante cuatro horas. Sin embargo, las baterías y algunas fuentes de energía renovable, como los módulos fotovoltaicos producen energía de corriente continua, mientras que la red y casi todos los sistemas de energía industriales y comerciales necesitan corriente alterna. Afortunadamente, una vez más, la solución está disponible, los inversores estándar, que probablemente son más familiares en forma de unidades de velocidad variable. En su versión de variador de velocidad, los inversores toman corriente alterna a la frecuencia de alimentación, la convierten en corriente continua y luego nuevamente en alterna a la frecuencia necesaria para controlar el motor. Para dispositivos es independiente de dónde proviene la energía, por lo que pueden alimentarse igualmente desde una batería o un módulo fotovoltaico y convertirán la corriente continua en alterna a una frecuencia que se puede combinar y sincronizar con precisión con la energía de la red eléctrica. Los inversores utilizados en aplicaciones de hibridación son totalmente bidireccionales, por lo que también pueden tomar energía de la red y usarla para recargar las baterías. Si bien a primera vista puede parecer que el hardware del inversor necesario para aplicaciones híbridas sería algo diferente del utilizado en los variadores de velocidad, en realidad este no tiene por qué ser el caso. Los inversores Danfoss para sistemas energéticos híbridos utilizan exactamente el mismo hardware que las aplicaciones de variadores de velocidad, aunque el software integrado está, como era de esperar, diseñado para ofrecer una funcionalidad diferente. Esta característica de hardware es un gran beneficio, ya que significa que las aplicaciones híbridas se benefician de productos que han sido rigurosamente probados en, literalmente, miles de aplicaciones de variadores de velocidad en todo el mundo. Sin embargo, esto no debe interpretarse en el sentido de que diseñar e implementar un sistema energético híbrido fiable y eficiente es simplemente una cuestión de comprar algunos componentes estándar y seguir las instrucciones de instalación. Se necesita experiencia para crear un sistema optimizado y cualquier persona que esté pensando en invertir en soluciones híbridas es aconsejable que busque proveedores con experiencia comprobada en esta área, relativamente nueva, de tecnología. Danfoss es un proveedor de este tipo y ofrece soluciones híbridas que cumplen con los códigos de red internacionales, un requisito esencial para cualquier solución híbrida que se conecte a la red eléctrica. Y cuenta con experiencia en cientos de sistemas de energéticos híbridos. Las llamadas tecnologías disruptivas han recibido mucha atención en los últimos tiempos, pero es justo decir que no todas las tecnologías a las que se ha aplicado este epíteto lo merecen. Sin embargo, uno que indudablemente lo es, es la hibridación. Los sistemas energéticos híbridos son radicalmente diferentes de los que se usaron anteriormente y, como hemos visto, pueden proporcionar enormes beneficios en términos de ahorro de costes y reducción del impacto ambiental. energy is a very effective way of further reducing energy bills. And a hybrid power system can generate even more revenue from the grid operator by providing services such as firm frequency response to help balance the grid’s supply and demand. Having said all that, hybrid energy systems start to sound attractive, but what about the technology needed to implement them? The reality is that it is already available. There have been big developments in the batteries used for energy storage in recent years, with lithium-ion technology currently being the most popular choice, especially for fastresponse short-period requirements. Elon Musk has constructed and put into operation a 100 MW battery of this type in Australia, but most users of hybrid power systems will have much more modest or longer time period requirements. These users may find their needs satisfied by batteries of a different type, for example, by flow batteries that can operate for up to four hours. However, batteries and some renewable energy sources such as solar panels, produce DC power, whereas the national grid and almost all industrial and commercial power systems need AC. Fortunately, once again, the solution is readily available: standard inverters, which are probably more familiar in the form of variable speed drives. In their variable speed drive guise, inverters take AC power at the supply frequency, convert it to DC and then convert the DC back to AC at the frequency needed to control the motor. The origin of the power is immaterial for these devices, so they can equally be fed from a battery or a solar panel and will convert the DC to AC at a frequency that can be accurately matched to and synchronised with the power grid. The inverters used in hybrid power system applications are fully bidirectional, so can also take power from the grid and use it to top up the batteries. While at first sight it may seem that the inverter hardware needed for hybrid applications would be somewhat different from that used in variable speed drives, it turns out that this need not be the case. Danfoss inverters for hybrid power systems use exactly the same hardware as variable speed drive applications, though the on-board software is, as would be expected, designed to offer a different functionality. This hardware commonality is a big benefit as it means that hybrid applications benefit from products that have been rigorously tested and proven in literally thousands of variable speed drive applications around the world. This should not be taken tomean, however, that designing and implementing a dependable and efficient hybrid power system is merely a matter of buying some standard components off the shelf and following the installation instructions. Expertise is needed to put together an optimised system and anyone thinking about investing in hybrid power is well advised to seek out suppliers with proven expertise in this relatively new area of technology. Danfoss is such a supplier and offers hybrid solutions that comply with international grid codes – an essential requirement for any hybrid solution being connected to the power grid. The company’s equipment is already proving its worth and delivering big savings in hundreds of hybrid power systems. So-called disruptive technologies have received a lot of attention in recent times, but it is fair to say that not all of the technologies to which this epithet has been applied are worthy of it. One that undoubtedly is, however, is hybridisation. Hybrid power systems are radically different from those that have gone before and, as we have seen, they can provide huge benefits in terms of cost savings and reduced environmental impact.
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