Cómo dimensionar un sistema de baterías de litio

¿Te has planteado alguna vez que no sea posible aprovechar todo el excedente en tu batería? ¿Y si nuestro sistema de acumulación no fuera capaz de cargar/descargar a la potencia necesaria?

Normalmente, a la hora de diseñar un sistema de autoconsumo nos fijamos en la potencia contratada por el cliente, consumos, perfil de carga o el espacio disponible en la cubierta ,entre otros. Si  observamos que, por el perfil del cliente o la potencia instalada, nuestra cuota de autoconsumo va a ser muy reducida (menor de lo esperado), nos planteamos instalar un sistema de acumulación para almacenar parte del excedente. Y en base a todo esto, seleccionaremos la batería cuya capacidad más se adapte a nuestra situación y necesidades.

En otros casos nos encontramos con que nuestro cliente tiene picos de potencia puntuales, por lo que un inversor de batería puede ser la solución para evitar consumir esta demanda de la red.

Vamos a empezar por el principio. Para poder conocer la potencia máxima de carga/descarga de nuestro sistema, deberemos usar la siguiente formula:

La mayor potencia de carga/descarga se obtiene al multiplicar la tensión y la corriente máxima. Pero me encuentro en un sistema donde intervienen dos equipos distintos, en este caso una batería y un inversor ¿Cuál debería elegir? Para dar una respuesta vamos a elegir un modelo de batería, como la nueva BYD HVM 11.0, y un modelo de inversor, en este caso el nuevo Fronius Symo GEN 24 6.0.

Hemos elegido nuestros equipos y nos hemos asegurado de que son compatibles, por lo que nos queda calcular la potencia máxima a la que vamos a poder cargar/descargar nuestra batería. Podríamos pensar que la potencia máxima va a ser de 6 kW, ya que es la potencia del inversor. Sin embargo, para confirmarlo, vamos a necesitar recabar más información revisando la ficha técnica de cada uno de ellos:

BYD HVM 11.0

Fichas técnicas

Fronius Symo GEN24 6.0

Fichas técnicas

Qué debemos buscar en la ficha técnica

En la ficha técnica nos encontramos con mucha información, pero nos vamos a quedar con la que nos interesa para este caso:

BYD HVM 11.0
  • Energía utilizable: 11.04 kWh
  • Tensión nominal: 204 V
  • Corriente máxima: 25 A
Fronius Symo GEN24 6.0
  • Rango de tensión de trabajo de la entrada de batería: 160 V – 700 V
  • Corriente máxima de la entrada de batería: 22 A
  • Máx. potencia de entrada/salida: 6250 W

Según estos datos, lo más sencillo es pensar que la máxima potencia que vamos a tener es de 6250 W, que es lo que nos indica la ficha técnica del inversor.

¡Vamos a comprobarlo!

Si tuviésemos en cuenta únicamente los datos de la batería, podríamos pensar que el sistema va a poder realizar la carga/descarga de la misma a un total de:

Ahora bien, no hemos tenido en cuenta que la corriente máxima que tolera el inversor es inferior a la de la batería, por lo que nos queda:

Lo que no nos permite aprovechar al máximo nuestra potencia fotovoltaica. Por ello, vamos a hacer esta misma prueba con un modelo de batería similar, como la BYD HVS 10.2, cuyos datos según la ficha técnica son los siguientes:

BYD HVS 10.2
  • Energía utilizable: 10.24 kWh
  • Tensión nominal: 409 V
  • Corriente máxima: 25 A

El resultado

Siguiendo los mismos pasos que en el caso anterior, nos encontramos con el siguiente resultado:

Rápidamente podemos ver que este valor es superior a la potencia máxima de entrada/salida del inversor, por lo que realmente tendremos que hacer es:

Conclusión

De esta manera podremos encontrar la potencia máxima a la que se puede cargar/descargar nuestra batería en corriente continua. A la hora de alimentar una carga, siempre debemos tener en cuenta la eficiencia del inversor y su potencia de salida máxima, por lo que en este caso podremos alimentar hasta 6 kW.

Como vemos, tenemos una instalación con una batería de menor capacidad, pero con una potencia de carga/descarga superior. ¿Esto significa que el sistema sea mejor? No tiene por qué ser así, ya que cada instalación es diferente. Por ejemplo, podemos tener una instalación con un consumo base reducido y que la potencia de descarga del primer sistema analizado sea suficiente.

Este proceso puede parecer muy complicado a priori por la cantidad de información necesaria para realizar los cálculos. Por ello hemos elaborado una herramienta muy fácil de usar, donde podrás consultar de un solo vistazo cual es la potencia máxima de carga/descarga de tu sistema de acumulación.

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