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¿Qué es un Generador Híbrido Fotovoltaico (GHF)?

Comúnmente muchas industrias emplean generadores diesel para respaldar la energía de sus procesos productivos. Considerando el rol que estos equipos han alcanzado como garantía de la continuidad del negocio, se hace necesario innovar e incorporar nuevas tecnologías, tal como ocurre con los Generadores Híbridos Fotovoltaicos.

Un Generador Híbrido Fotovoltaico (GHF) reúne en una sola unidad un set de baterías de alta duración (del tipo AGM o Gel), uno o más inversores/cargadores que permiten operar con la red eléctrica y/o generador diesel, uno o más inversores fotovoltaicos, un controlador central y un sistema de comunicación, que registra todos los eventos y permite comunicarlos a través de un modem GSM o Ethernet. A esto se suma un set de paneles solares, según la potencia de diseño del equipo.

Conjugando todo lo anterior, podemos asegurar que la autonomía de un GHF es infinita, siempre y cuando el equipo se encuentre bien diseñado, ya que requiere del sol o la red para el autoconsumo y cargar las baterías. Sin embargo, frente a la ausencia de red y días nublados (cuando la eficiencia fotovoltaica es baja), las baterías reemplazarán la energía que se requiere por el tiempo que tiene acumulado y dependiendo del consumo, puede variar de 1 a 100 horas de autonomía.

Para cargar sus baterías, un GHF ocupa la energía del sol o de la red en horario bajo, mientras que el usuario puede usar esa misma energía limpia para su propio consumo, como por ejemplo, computadores, ascensores, motores o iluminación. Asimismo, los excedentes de energía pueden ser inyectados a la red pública, y con eso, reducir los costos de inversión, según señala el Decreto Ley N°20.571 y su reglamento, el cual estamos esperando.

En este sentido, algunos asimilan un GHF con el funcionamiento de una UPS y sin duda, es un buen ejemplo, porque ambos cumplen la misma función: no interrumpir el proceso, debido a un corte eléctrico, y soportar la carga de ese momento; por minutos en una UPS y por muchas horas en un GHF que se auto-recarga con energía solar.


¿Quiénes pueden usar un GHF?

La instalación del GHF es transversal. Todos los mercados y usuarios de energía eléctrica pueden utilizarlo si están dentro del rango de aplicación, ya que se permiten tener una fuente alternativa de generación eléctrica limpia en su residencia, empresa o industria. Sin embargo, la evaluación económica posibilita hacer la recuperación de la inversión en menos tiempo cuando se opera actualmente con un generador diesel por muchas horas al día.

También debemos considerar que no todos pueden utilizar un GHF en su instalación, principalmente por restricciones de potencia y porque debemos asignar un espacio lo suficientemente amplio para la instalación de los paneles solares, lo que restringe mucho la aplicación solar. Ahora bien, se puede aplicar un sistema de baterías combinadas con diesel (GHD), que también ofrece los mismos beneficios que un GHF y sin requerir paneles fotovoltaicos (perdiendo con esto la opción de inyectar energía a la red).


Estudios e instalación

Antes de ofrecer una solución híbrida, debemos estudiar los consumos y conocer el perfil de cargas para hacer más eficiente una instalación. Asimismo, debemos tomar acciones para reducir los costos de energía gracias a cambios administrativos y aplicaciones tecnológicas. Esto quiere decir que debemos considerar medidas como cambios de iluminación, apagar las máquinas sin uso, ver el funcionamiento de los aires acondicionados en tiempos muertos o cuando no hay presencia de personas, si existen motores con variador de frecuencia o ascensores con regeneración, por nombrar algunos casos.

Luego de este diagnóstico y con los datos ya conocidos, se debe diseñar la solución híbrida más conveniente. Es aquí donde deben proyectarse los m² necesarios o disponibles, ya sea en el techo, superficie o en muros (existen algunas aplicaciones), según diseño existente o proyecto de arquitectura.

Para calcular el espacio requerido para los paneles fotovoltaicos, se puede recurrir a la siguiente regla práctica: dividir los kW fotovoltaicos proyectados entre el factor 0,12 kWp/m², y el resultado corresponde a los m² de paneles solares necesarios para una instalación en techo. Por ejemplo, 20 kW/0,12 = 167 m², esto corresponde aproximadamente a 80 paneles de 250 Wp. También se puede hacer utilizando la superficie disponible en techo. Por ejemplo, 300 m² x 0,12 = 36 kW de generación máxima, equivalente a 180 paneles.

La superficie requerida en piso es el doble de los valores anteriormente calculados.

La unidad de generación híbrida se requiere instalar en un lugar cerrado que pueda operar a 25°C en forma permanente para el cuidado de sus baterías.


Costos de un proyecto

Este ítem dependerá de la potencia instalada y acumulada, además del lugar de instalación. Llegar a lugares remotos es evidentemente más caro que la ciudad, pero no requiere de visitas de emergencia ni de mantención, ya que no es un sistema mecánico.

En el mercado encontramos modelos estandarizados, pero todos los GHF pueden ser fabricados a pedido según diseño de cada cliente, con un rango de precios de la inversión entre 3 a 5 USD/W, dependiendo de la solución que se contrate más los gastos de instalación.

Los sistemas conectados a la red “On Grid” son más convenientes, mientras que los sistemas aislados “Off Grid” con baterías, son de mayor precio.

Artículo Gentileza Guillermo Menares, Gerente General de GM Power.
Mayor información en www.gmpower.cl

Abril 2014
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Comentarios acerca de este artículo
Edgar Hernando Ruiz Vasquez SAEL (02/08/2019)
Excelente, muy concreto. Faltan diagramas unifilares.
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