Elegir entre BESS de CC o CA depende del diseño del proyecto, la integración solar, las condiciones del sitio y los objetivos energéticos. Un BESS acoplado en CC conecta la energía solar fotovoltaica y las baterías en el lado de CC antes de la conversión de energía, lo que lo hace eficiente para nuevos proyectos solares con almacenamiento y útil para capturar la energía solar recortada. Un BESS acoplado en CA conecta el sistema de baterías en el lado de CA a través de su propio PCS o inversor, lo que lo hace flexible para sistemas solares existentes, sitios comerciales, microrredes, energía de respaldo y almacenamiento de energía conectado a la red. El BESS acoplado en CC puede mejorar la eficiencia en la carga fotovoltaica, mientras que el BESS acoplado en CA suele ser más fácil de adaptar, expandir y controlar de forma independiente.

¿Cuál es mejor BESS CC o CA? Una guía completa para proyectos de almacenamiento de energía

Al diseñar un sistema de almacenamiento de energía en baterías, una de las preguntas más importantes es si usar acoplamiento de CC o CA. Esta elección afecta la eficiencia del sistema, el costo, el diseño de la instalación, la selección del inversor, la integración solar, la conexión a la red y la flexibilidad a largo plazo.

No hay una respuesta única que se adapte a cada proyecto. Un BESS acoplado en CC puede ser mejor para un nuevo proyecto solar con almacenamiento donde la batería se carga principalmente con energía fotovoltaica. Un BESS acoplado en CA puede ser mejor para adaptaciones, almacenamiento de energía comercial, proyectos conectados a la red, microrredes y sitios que necesitan control independiente de la batería.

Para tomar la decisión correcta, es útil comprender cómo funcionan ambos sistemas y dónde rinde mejor cada uno.

¿Qué es un BESS?

BESS significa sistema de almacenamiento de energía en baterías (del inglés battery energy storage system). Almacena energía eléctrica y la libera cuando es necesario. Un BESS puede soportar la energía solar, reducir la demanda máxima, proporcionar energía de respaldo, mejorar la calidad de la energía y ayudar a estabilizar la red.

Un BESS completo generalmente incluye:

• Módulos de batería o racks de batería
• Sistema de gestión de batería
• Sistema de conversión de energía o inversor de almacenamiento de energía
• Sistema de gestión de energía
• Sistema de protección contra incendios
• Climatización o gestión térmica
• Transformador
• Aparamenta
• Equipos de medición y protección
• Software de monitoreo y control

Los proyectos BESS se utilizan en plantas solares, fábricas, almacenes, hoteles, hospitales, centros de datos, granjas, microrredes, edificios comerciales y plantas de almacenamiento de energía a escala de servicios públicos.

¿Qué significa CC o CA en BESS?

Los términos CC o CA describen cómo el sistema de almacenamiento de baterías se conecta al resto del sistema eléctrico.

CC significa corriente continua. Las baterías naturalmente almacenan y liberan electricidad como energía de CC. Los paneles solares también producen energía de CC.

CA significa corriente alterna. La mayoría de los edificios, fábricas, cargas eléctricas y redes de servicios públicos utilizan energía de CA.

Debido a que las baterías almacenan energía de CC y la red usa energía de CA, un BESS necesita un sistema de conversión de energía, también llamado PCS o inversor de almacenamiento de energía. El PCS convierte la energía de CC de la batería en energía de CA para la red o las cargas. También puede convertir la energía de CA de nuevo en energía de CC al cargar la batería desde la red.

¿Qué es un BESS acoplado en CC?

Un BESS acoplado en CC conecta el conjunto fotovoltaico solar y la batería en el lado de CC del sistema. En un proyecto solar con almacenamiento, los paneles solares generan energía de CC. Esa energía de CC puede cargar la batería directamente antes de pasar por el inversor.

En muchos sistemas acoplados en CC, la FV y la batería comparten equipos de conversión. Esto puede reducir los pasos de conversión al cargar la batería desde la energía solar. También puede ayudar a capturar energía solar que de otro modo sería recortada por el inversor durante períodos de alta producción.

El almacenamiento de baterías acoplado en CC se usa comúnmente en nuevos proyectos fotovoltaicos con almacenamiento donde la energía solar es la principal fuente de carga.

¿Qué es un BESS acoplado en CA?

Un BESS acoplado en CA conecta el sistema de baterías en el lado de CA. La batería tiene su propio PCS o inversor, y se conecta al sistema eléctrico de CA del sitio, a la aparamenta o al punto de conexión a la red.

En este diseño, el sistema fotovoltaico solar y el sistema de baterías pueden funcionar de forma más independiente. El inversor fotovoltaico convierte la energía de CC solar en energía de CA, y el PCS del BESS gestiona la carga y descarga de la batería por separado.

El almacenamiento de baterías acoplado en CA es común para proyectos solares existentes, instalaciones comerciales e industriales, sistemas de energía de respaldo y proyectos de almacenamiento de energía conectados a la red. A menudo es más fácil de agregar a un sitio existente porque no requiere cambios importantes en la arquitectura de CC fotovoltaica.

BESS acoplado en CC vs. acoplado en CA: principales diferencias

La mayor diferencia entre el BESS acoplado en CC y el acoplado en CA es dónde se conecta la batería en el sistema de energía.

En un sistema acoplado en CC, la batería se conecta antes del inversor en el lado de CC. En un sistema acoplado en CA, la batería se conecta después de la conversión en el lado de CA a través de su propio inversor o PCS.

Esta diferencia afecta varios factores importantes del proyecto:

• Ruta de conversión de energía
• Eficiencia de carga solar
• Diseño del equipo
• Complejidad de la instalación
• Flexibilidad de adaptación
• Diseño de interconexión a la red
• Estrategia de control
• Opciones de expansión
• Costo del proyecto
• Fiabilidad del sistema

Un BESS acoplado en CC suele estar más integrado con el sistema fotovoltaico solar. Un BESS acoplado en CA suele ser más independiente y flexible.

Eficiencia: ¿Cuál es mejor?

La eficiencia es una de las principales razones por las que los desarrolladores de proyectos comparan los diseños de BESS de CC o CA.

En un sistema solar con almacenamiento acoplado en CC, la energía solar puede cargar la batería con menos pasos de conversión. Dado que tanto los paneles solares como las baterías funcionan con energía de CC, el sistema puede evitar convertir la CC solar en CA y luego de nuevo en CC para la carga de la batería. Esto puede mejorar la eficiencia de carga.

En un sistema acoplado en CA, la energía solar suele ser convertida de CC a CA por el inversor fotovoltaico. Si esa energía de CA se usa para cargar la batería, debe ser convertida de nuevo a CC por el PCS del BESS. Más tarde, cuando la batería se descarga, se convierte de nuevo de CC a CA. Estas etapas de conversión adicionales pueden crear más pérdidas.

Sin embargo, la eficiencia en el mundo real depende de la calidad del equipo, la eficiencia del inversor, el diseño de la batería, el diseño del cableado, el modo de funcionamiento y la estrategia de control. El acoplamiento de CC puede ofrecer una ventaja de eficiencia para la carga solar, pero el acoplamiento de CA aún puede funcionar muy bien con la tecnología PCS moderna.

Comparación de costos: BESS de CC o CA

La diferencia de costos entre el BESS acoplado en CC y el acoplado en CA depende de si el proyecto es nuevo o existente.

Para nuevos proyectos solares con almacenamiento, el BESS acoplado en CC puede reducir cierta duplicación de equipos porque el sistema solar y de baterías puede compartir partes de la arquitectura de conversión. También puede reducir las pérdidas y mejorar la captura de energía solar, lo que puede mejorar la economía del proyecto.

Para sistemas solares existentes, el BESS acoplado en CA puede ser más rentable porque se puede agregar sin rediseñar el sistema de CC fotovoltaico. El sistema de baterías puede conectarse a la infraestructura de CA existente, lo que puede reducir las interrupciones y la complejidad de la instalación.

Al comparar costos, considere:

• Requisitos de PCS o inversor
• Diseño de transformador y aparamenta
• Equipo de cableado y protección
• Trabajo de ingeniería e instalación
• Requisitos de interconexión
• Integración del sistema de control
• Pérdidas de energía
• Planes de expansión futuros
• Operación y mantenimiento

La opción más barata por adelantado no siempre es la mejor opción durante la vida útil completa del proyecto.

Flexibilidad y escalabilidad

El BESS acoplado en CA suele ser más flexible. Debido a que se conecta en el lado de CA, puede agregarse a sistemas fotovoltaicos existentes, edificios, fábricas, microrredes o puntos de interconexión a la red. También puede operar independientemente de la generación solar, lo que significa que puede cargar desde la red, descargar durante la demanda máxima, proporcionar energía de respaldo o soportar la calidad de la energía.

El BESS acoplado en CC a menudo está más optimizado para la energía solar. Funciona bien cuando la batería está estrechamente ligada a la generación fotovoltaica y el objetivo es almacenar energía solar de manera eficiente. Sin embargo, puede ser menos flexible al adaptar sistemas antiguos o cuando la batería debe operar independientemente de la planta fotovoltaica.

Para la expansión, los sistemas acoplados en CA a menudo pueden escalarse más fácilmente agregando más unidades PCS de batería al bus de CA. La expansión acoplada en CC puede requerir una coordinación más cuidadosa con las cadenas fotovoltaicas, los buses de CC, la capacidad del inversor y la arquitectura de control.

Mejores aplicaciones para BESS acoplados en CC

Un BESS acoplado en CC suele ser una excelente opción para nuevos sistemas solares con almacenamiento. Es especialmente útil cuando el proyecto se diseña desde el principio en torno a la integración fotovoltaica y de baterías.

El almacenamiento de baterías acoplado en CC es adecuado para:

• Nuevas plantas solares con almacenamiento
• Proyectos fotovoltaicos con almacenamiento
• Proyectos enfocados en el autoconsumo solar
• Sitios que desean capturar energía solar recortada
• Sistemas donde la batería se carga principalmente con energía solar
• Grandes proyectos diseñados con controles integrados de energía solar y almacenamiento
• Almacenamiento de energía renovable a escala de servicios públicos

Si el objetivo del proyecto es maximizar la captura de energía solar y reducir las pérdidas por conversión, el acoplamiento de CC puede ser atractivo.

Mejores aplicaciones para BESS acoplados en CA

Un BESS acoplado en CA es a menudo mejor cuando la flexibilidad, la simplicidad de adaptación y el funcionamiento independiente son lo más importante. Se utiliza ampliamente en proyectos de almacenamiento de energía comerciales, industriales y conectados a la red.

El almacenamiento de baterías acoplado en CA es adecuado para:

• Adaptaciones de sistemas solares existentes
• Fábricas y almacenes
• Hoteles y hospitales
• Centros de datos
• Edificios comerciales
• Microrredes
• Sistemas de energía de respaldo
• Proyectos de reducción de picos de demanda
• Aplicaciones de soporte a la red
• Soporte de carga de vehículos eléctricos
• Sitios que cargan tanto con energía solar como con energía de la red

Para muchos proyectos de almacenamiento de energía comerciales e industriales, el acoplamiento de CA es popular porque el sistema de baterías puede conectarse directamente al sistema de distribución de CA de la instalación.

¿Cuál es mejor para el almacenamiento de energía comercial?

Para el almacenamiento de energía comercial, el BESS acoplado en CA suele ser la elección práctica. Muchos sitios comerciales ya tienen infraestructura eléctrica existente, conexiones a la red, transformadores, aparamenta y, a veces, sistemas fotovoltaicos solares. Agregar un sistema de baterías acoplado en CA puede ser más simple que reconstruir el lado de CC del sistema solar.

El BESS acoplado en CA también funciona bien para la reducción de cargos por demanda, la reducción de picos, la energía de respaldo y la gestión de energía por franjas horarias. Estas aplicaciones a menudo requieren que la batería responda a las cargas de la instalación y a las señales de la red, no solo a la generación solar.

Sin embargo, si una empresa está construyendo un nuevo proyecto solar con almacenamiento desde cero, vale la pena considerar el BESS acoplado en CC para una mejor integración solar y eficiencia energética.

¿Cuál es mejor para las granjas solares?

Para las nuevas granjas solares, el BESS acoplado en CC puede ser una opción sólida porque la batería puede integrarse directamente con la generación fotovoltaica. Puede ayudar a almacenar la energía recortada y reducir las pérdidas por conversión.

Sin embargo, el BESS acoplado en CA también se usa ampliamente en granjas solares porque ofrece control independiente y una integración más sencilla en el lado de la red. En algunos proyectos, una batería acoplada en CA puede participar en servicios de red, cambio de energía y despacho de energía de manera más flexible.

La elección correcta depende de la conexión a la red del proyecto, la relación de carga del inversor, el diseño del terreno, el modelo de ingresos, las reglas de interconexión y la estrategia de despacho de energía.

Consideraciones sobre PCS e Inversores

El inversor de almacenamiento de energía o PCS es fundamental para el diseño de BESS tanto de CC como de CA. En un BESS acoplado en CA, el PCS gestiona directamente la carga y descarga de la batería al sistema de CA. En un BESS acoplado en CC, la arquitectura de conversión puede estar más integrada con el inversor fotovoltaico o el convertidor CC/CC.

Las consideraciones importantes del PCS incluyen:

• Potencia nominal
• Rango de voltaje de la batería
• Nivel de voltaje de CA
• Capacidad de formación o seguimiento de red
• Eficiencia
• Protocolo de comunicación
• Compatibilidad con EMS
• Funciones de protección
• Sistema de refrigeración
• Certificaciones y cumplimiento de la red

Un PCS bien diseñado ayuda a mejorar el rendimiento, la seguridad y la compatibilidad con la red.

Cómo elegir entre BESS de CC o CA

Para elegir entre BESS de CC o CA, comience con el objetivo del proyecto.

Elija BESS acoplado en CC cuando:

• El proyecto es un nuevo sistema solar con almacenamiento
• La energía solar es la principal fuente de carga
• Capturar la energía fotovoltaica recortada es importante
• Una mayor eficiencia de carga solar es una prioridad
• El sistema se puede diseñar como una solución integrada

Elija BESS acoplado en CA cuando:

• El proyecto es una adaptación
• El sitio ya tiene energía solar fotovoltaica instalada
• La batería necesita funcionamiento independiente
• El sistema necesita cargarse desde la red
• El proyecto es para gestión de energía comercial o industrial
• La flexibilidad y la expansión futura son importantes

El mejor diseño del sistema BESS debe considerar los objetivos energéticos, las condiciones del sitio, el presupuesto, la arquitectura eléctrica, las reglas de la red y la estrategia de operación a largo plazo.

Veredicto final: ¿Cuál es mejor BESS CC o CA?

Entonces, ¿cuál es mejor: BESS CC o CA? El BESS acoplado en CC suele ser mejor para nuevos proyectos solares con almacenamiento centrados en la eficiencia de carga solar y la captura de energía recortada. El BESS acoplado en CA suele ser mejor para sistemas solares existentes, instalaciones comerciales, energía de respaldo, microrredes, almacenamiento conectado a la red y proyectos que necesitan un control flexible de la batería.

Ambos diseños pueden funcionar bien si se diseñan correctamente. La elección correcta no se trata simplemente de cuál es más avanzado. Se trata de cuál se adapta al proyecto.

Para una nueva granja solar diseñada en torno al almacenamiento de baterías, el acoplamiento de CC puede ofrecer grandes beneficios. Para una fábrica, un hotel, un hospital, un centro de datos o un sitio fotovoltaico existente, el acoplamiento de CA suele ser la solución más práctica y flexible.

Un proyecto BESS exitoso comienza con la arquitectura correcta, la selección adecuada del PCS, una instalación segura y una gestión inteligente de la energía. Cuando el diseño del sistema coincide con la aplicación, el almacenamiento de baterías acoplado en CC y el acoplado en CA pueden ofrecer un rendimiento de almacenamiento de energía fiable, eficiente y rentable.