¿Tenemos claro que tipología de corriente (CA o CC) es la más adecuada para implementar en sistemas híbridos autónomos fotovoltaicos con cargas de corriente alterna? Esta es la problemática que planteó el profesor asociado a la Universidad Carlos III de Madrid Vicente Salas en la pasada edición del workshop internacional sobre Implementación de Microgrids celebrada en Barcelona.
En términos de eficiencia energética de los elementos que intervienen Salas mostró que el perfil de potencia determina la eficiencia total del sistema.
Hay que tener en cuenta que en los últimos años, el acoplamiento de CA ha ganado enteros en relación a los sistemas de CC tradicionales - más aún a la luz de las mejoras técnicas implementadas en inversores bidireccionales.
Sin embargo, en esta presentación Salas sostiene que el acoplamiento de CA no es siempre la mejor solución para cada configuración híbrida fuera de la red, en función del perfil de carga.
A fin de evaluar ambas implementaciones, dos sistemas fueron analizados en lo que respecta a los elementos comunes - el generador fotovoltaico y el banco de baterías-.
¿Cuál es mejor acoplar, CC o AC?
Ambos son buenos en diferentes fases de tiempo. El acoplamiento de CC es mejor cuando se utiliza energía fotovoltaica para cargar la batería. En cambio, el acoplamiento de CA es mejor cuando se utiliza la fotovoltaica para dirigir la carga de alimentación.
En conclusión, la decisión de implementar CC o CA debe basarse en el perfil de carga que opera la instalación fotovoltaica.
Impacto de la ejecución del perfil de carga y coste de energía
Los costes de usar un suminsitro de energía CC o CA cuando los perfiles de carga son diferentes al utilizar la simulación del software Homer, que cabe recordar que es un modelo informático que simplifica la tarea de diseñar microrredes renovables híbridas, ya sea a distancia o conectado a una red más grande. La fases de esta simulación han sido:
1. Uso de Homer para simular el coste de la energía
2. El mismo consumo de carga de energía por día
3. La misma energía fotovoltaica, convertidor y capacidad de batería
4. Cambio del perfil de carga:
-Carga plana
-Alto tiempo carga de día
-Alto tiempo carga de noche
5. Cambio de la configuración fotovoltaica:
-Fotovoltaica en el bus CA
-Fotovoltaica en bus de CC
¿Cuál es la mejor solución?
El suministro híbrido de CC y CA puede beneficiarse utilizando el mejor punto de ambos en suministro fotovoltacio CC y CA.
El suministro híbrido CC-CA puede mejorar la eficiencia del sistema un 3-7%, usando un suministro AC para carga tiempo de día y un suministro CC para cargar la batería en tiempo de carga nocturna
Conclusión
- Tanto el suministro CC y el de CA son idóneos en tiempos diferentes
- El suministro de CC es mejor cuando se utiliza con alta carga nocturna
- El suministro de CA es mejor cuando se utiliza para abastecer directamente a la carga durante el día
- La mejor ejecución es utilizar juntos tanto la CC y como la CA en un sistema fotovoltaico.
- El perfil de carga es útil para determinar la porción de suministro de CC y CA para suministrar energía al sistema fotovoltaico
- La aplicación del suminstro híbrido CC y CA es mayor que el acoplamiento sólo de CC o de AC en un sistema fotovoltaico
- El rendimiento de una planta diseñada utilizando la CC y CA híbrida confirman el cálculo y la simulación.
