El Paper de les Bateries en Sistemes Híbrids Solars
El Paper de les Bateries en Sistemes Híbrids Solars a l'Àfrica
En els últims anys, els sistemes d’ emmagatzematge electroquímic s’han posicionat com a actors significatius en la transició energètica, al costat de les fonts renovables. A diferència d’altres sistemes d’ emmagatzematge convencionals com els mecànics, tèrmics o químics, l’emmagatzematge electroquímic ofereix diverses avantatges, incloent una alta densitat d’energia i potència, preus de mercat competitius i la capacitat de suportar aplicacions de càrrega i descàrrega contínues.
A causa de la seva escalabilitat i flexibilitat, les bateries electroquímiques s’han fet omnipresents en la nostra vida quotidiana, alimentant dispositius portàtils des de telèfons mòbils fins a tauletes o ordinadors portàtils. No és d’estranyar, doncs, que fins i tot el sector automobilístic estigui fent el pas dels motors de combustió als motors elèctrics, acoblats amb bateries electroquímiques.
En el sector fotovoltaic (PV), les bateries s’han utilitzat àmpliament durant la darrera dècada per emmagatzemar l’energia excendent produïda pels panells solars durant les hores assolellades i utilitzar-la durant la nit. La decisió de traslladar la producció d’energia a la nit pot estar motivada per diversos factors, depenent del tipus d’instal·lació.
En sistemes connectats a la xarxa, tant a nivell industrial com residencial, la majoria dels sistemes solars instal·lats no inclouen bateries. La raó d’això, rau en les implicacions de cost. Traslladar l’energia solar excendent a les hores nocturnes comporta un augment del cost per quilowatt hora (kWh) i un període de retorn de la inversió més llarg. Proporcionar exemples quantitatius és complicat, ja que depèn de factors com les factures elèctriques, els costos programats, els preus de les bateries i la capacitat de les bateries.
Segons la nostra experiència en el sector, per duplicar l’autoconsum mitjançant el sistema híbrid, passem de 4-5 anys de Temps de Retorn de la Inversió, amb només la instal·lació fotovoltaica, a 9-10 anys amb bateries. Per aquesta raó, la majoria de les instal·lacions són conegudes com a “0-injecció” o “autoconsum”, on la producció màxima del sistema solar coincideix amb la demanda màxima de càrrega.
Abordant els Desafiaments de Fiabilitat:
No obstant això, si la xarxa local és poc fiable i obliga els consumidors a patir talls de corrent freqüents, l’ús de bateries esdevé una solució més econòmica i respectuosa amb el medi ambient en comparació amb el recolzament en generadors dièsel com a reserves. Les indústries i els hospitals, per exemple, es beneficien de la integració de bateries en els seus sistemes ja que això assegura un grau més alt d’independència de la xarxa, resultant en un subministrament energètic més estable i flexible.
Diverses situacions a l’Àfrica han demostrat la necessitat crítica d’integració de bateria, ja que els hospitals no podien operar en sales quirúrgiques a causa de talls de xarxa i la indisponibilitat temporal de combustible dièsel per a generadors. A més, alimentar els teus dispositius amb la teva pròpia energia produïda també té un gran avantatge en termes de qualitat i seguretat energètica.
La primera és crucial per evitar que els dispositius dels clients, que poden ser molt costosos, estiguin subjectes a una alimentació elèctrica fluctuant de la xarxa i així es malmetin amb el temps. La segona millora la resiliència de la indústria o l’hospital en reaccionar a l’augment dels preus dels combustibles fòssils o les inestabilitats polítiques.
Sistemes Fora de la Xarxa (off grid):
En el cas específic dels sistemes fora de la xarxa, les bateries assumeixen un paper clau, oferint una solució pràctica i indispensable. La seva integració amb la tecnologia fotovoltaica (PV) esdevé fonamental per assegurar un subministrament de corrent ininterromput les 24 hores del dia. Aquests sistemes van més enllà de la simple optimització econòmica i estan dissenyats per complir objectius específics. Depenent de l’aplicació, la bateria pot ser dimensionada de manera adequada per satisfer els requeriments de càrrega durant dos o fins i tot tres dies consecutius. Donada la imprevisibilitat dels recursos solars, aquests sistemes són consistentment hibriditzats amb petits generadors dièsel com a mesura de contingència durant períodes prolongats de pluja.
Mirant Cap al Futur:
En el pròxim blog, entrarem en detall sobre els tipus de bateries disponibles (plom-àcid, ió de liti, bateries de flux…) discutint quines són preferides en un cas i quines en l’altre. Com que la importància de l’emmagatzematge en l’electrificació dels sectors de producció i consum és ben coneguda, sempre hi ha més i més tecnologies emergents entrant al mercat. Passarem revista les més populars, descrivint els seus avantatges i inconvenients en aplicacions comercials i industrials.
Per més informació pots llegir l’article relacionat:
https://azimut360.coop/2023/11/energia-solar-per-a-hospitals-a-lafrica-subsahariana-quan-te-sentit/
Azimut World: àrea de Comercial Internacional
Panells fotovoltaics: N'hi ha prou o n'hi ha massa?
Panells fotovoltaics: N'hi ha prou o n'hi ha massa?
Dimensionat òptim d'instal·lacions fotovoltaiques
Quan volem posar panells solars a casa nostra o al nostre negoci, una de les primeres preguntes que ens sorgeix és: quants panells solars necessitem?
Comencem aclarint que la nostra llar o la nostra empresa sempre ha tingut energia, independentment dels panells. El que realment volem determinar és quanta energia generaran les plaques solars en comparació amb quanta energia necessitem diàriament.
En aquest context, parlem d’autoconsum amb excedents compensats. Això significa que només estem considerant instal·lacions que produeixen energia per al propi ús i poden “vendre” l’excedent de tornada a la xarxa tot i que veurem que no és exactament així. No vendrem l’energia sinó que ens compensaran amb un import força inferior l’energia excedentària.
Posem un exemple, en una casa típica, el consum màxim d’energia sol ser durant el matí i la tarda/vespre, amb baixa demanda al migdia.
Triar la quantitat adequada de panells pot semblar complicat, però tenim dos factors clau a tenir en compte:
- Canvi d’Hàbits: Sovint, amb la instal·lació de panells, les famílies comencen a usar els electrodomèstics durant les hores de sol màxim.
- Compensació d’Excedents: L’energia sobrant pot reduir la factura elèctrica, fins al punt de pagar només la quota fixa, sense els costos variables d’energia.
Un exemple pràctic es pot veure en una factura on l’energia consumida des de la xarxa costa 21,97€, però la compensació per l’energia sobrant és de 34,54€. Això vol dir que la factura real seria negativa! Tot i això, cal tenir present que només es compensa fins a 0€.
No obstant, no hi ha una solució única per a tothom. Cada casa té un consum diferent i altres factors, com l’ús d’electrodomèstics elèctrics o vehicles elèctrics, poden afectar la decisió. Generalment, si una casa consumeix 4000 kWh anuals, la instal·lació hauria de produir entre 3200 i 4800 kWh. Això es tradueix en uns 6 a 10 panells, encara que això pot variar segons el tipus de panell i la seva ubicació.
Algunes persones opten per instal·lar bateries per emmagatzemar energia per a ús nocturn. Això podria justificar més panells. D’altres podrien voler maximitzar la coberta amb panells, encara que això podria conduir a una producció excessiva d’energia. Cal tenir present que la part variable de la factura elèctrica no pot ser negativa, independentment de quants panells tinguem.
Per aquest motiu, és crucial equilibrar les necessitats energètiques amb el nombre de panells a instal·lar, sense caure en l’error de sobredimensionar excessivament la instal·lació.
No recomanen sobredimensionar una instal·lació fotovoltaica amb més panells per diverses raons:
- Inversió inicial més elevada: Instal·lar més panells dels necessaris augmenta significativament el cost inicial de la instal·lació. Aquests diners podrien haver-se invertit en altres mesures d’eficiència energètica o en altres projectes.
- Manteniment: Amb més panells, el manteniment pot ser més complex i costós. A més, si un panell es trenca o presenta problemes, pot no ser tan evident identificar el problema en una instal·lació més gran.
- Espai: Cada panell ocupa un espai valuós en la teulada o al terreny. Sobredimensionar podria significar renunciar a l’ús d’aquest espai per a altres finalitats, com ara terrasses, jardins o altres estructures.
- Retorn de la Inversió (ROI) més lent: Si estàs generant més energia de la que pots utilitzar o vendre, el teu retorn d’inversió serà més lent, ja que no estàs optimitzant la capacitat dels teus panells.
- Compensació limitada a la factura: L’energia sobrant que es produeix no sempre pot ser compensada en la factura elèctrica. Si la instal·lació genera més energia de la que es pot compensar, aquest excedent es perd ja que la factura no pot ser negativa. Això significa que s’està produint energia que no es capitalitza econòmicament.
A més recorda que l’energia més sostenible és aquella que no consumim! Instal·la allò que realment necessites per a cobrir el teu consum.
Eloi Pareja
Tècnic de projectes
eloi.pareja@azimut360.coop
Aprofitar l'espai de qualsevol coberta amb plaques solars flexibles
Aprofitar l'espai de qualsevol coberta amb plaques solars flexibles. Una instal·lació innovadora al Moll de pescadors del Port de Barcelona
Fa unes setmanes es va presentar al Port de Barcelona una de les instal·lacions fotovoltaiques més innovadores de la ciutat. La instal·lació feta al Moll de Pescadors forma part del projecte LIVE BIVP (Building-integrated Photovoltaics) coordinat per COMSA i cofinançat pel programa europeu LIFE.
S’hi han instal·lat 29.5kWp amb l’objectiu de demostrar solucions per integrar mòduls fotovoltaics en edificis amb cobertes complexes i promoure la generació d’energia neta en tot tipus d’estructures i edificacions.
Els nostres instal·ladors han muntat 584 plaques solars amb la particularitat d’estar fabricades amb un material orgànic lleuger, flexible i de fàcil instal·lació. Aquests innovadors panells solars han estat desenvolupats per l’empresa alemanya Heliatek i s’estima que, al cap de l’any, produiran 43.4 MWh d’electricitat.
Les plaques solars emprades en aquest projecte són substancialment diferents als panells què s’utilitzen habitualment en les instal·lacions fotovoltaiques. Heliasol és el prototip en què l’empresa alemanya està treballant i es tracta d’un model de panell solar flexible amb capa adhesiva al seu revers.
D’aquesta manera, tant els materials utilitzats per a la fabricació, com la seva lleugeresa, permeten reduir les quantitats de materials emprats per al seu muntatge.
La tecnologia de panell flexible i sense marc rígid permet que aquests es puguin adherir directament a la coberta sense la necessitat de tota l’estructura que es sol requerir. A més, permet adaptar-se a diferents tipus d’estructura. En el cas del projecte de Moll de Pesacadors, la coberta té forma ovalada la qual cosa fa que aquest model de panell s’adapti millor que un panell habitual rígid de silici cristal·lí amb marc rígid d’alumini.
A més, si bé un panell habitual, amb el seu anàlisi del cicle de vida, sol comportar una emissió de gasos al voltant de 40 o 50gCO2 equivalents per cada kWh generat, els panells flexibles instal·lats les seves emissions baixen per sota els 10gCO2. Els materials orgànics emprats per a la seva fabricació, i el fet de no utilitzar elements de les anomenades terres rares, suposen una reducció de l’impacte ambiental d’aquesta tecnologia.
No obstant, la cel·la pròpiament parlant té una eficiència al voltant del 7%, a diferència dels panells de silici monocristal·lí instal·lats habitualment que ronden el 20%. Tot i les limitacions actuals, és una tecnologia que amb els anys anirà millorant l’eficiència i aportarà múltiples usos.
Pots veure algunes notícies publicades als enllaços:
El Port de Barcelona instal·la plaques fotovoltaiques innovadores al moll de Pescadors i inicia la seva primera comunitat energètica
Nova Guia de Tramitació del Autoconsum de l’IDAE
Nova Guia de Tramitació del Autoconsum de l’IDAE.
Ja tenim aquí la nova Guia de Tramitació de l’Autoconsum realitzada per l’IDAE en col·laboració amb ENERAGEN. Sorgeix a partir del RD 244/2019 aprovat el passat abril de 2019 i té com a objectiu descriure els tràmits a seguir front l’Administració pública i les companyies distribuïdores per les instal·lacions de generació elèctrica en règim d’Autoconsum.
Després del Real Decreto-ley 15/2018 i de les portes que s’obrien al sector per mesures com la derogació de “l’impost al sol”, la simplificació de la classificació de les instal·lacions o la contemplació de l’autoconsum compartit, aquest abril 2019 s’ha completat el nou marc regulador amb l’aprovació del RD 244/2019. Es tracta d’una llei en la qual es desenvolupen les condicions administratives, tècniques i econòmiques de l’autoconsum, s’introdueixen les configuracions d’autoconsum individual i col·lectiu, s’estableix una compensació simplificada pels excedents mensuals i es reorganitza el registre administratiu de les instal·lacions, entre d’altres. A més a més, queden contemplades les noves modalitats d’autoconsum, que són: autoconsum amb excedents (acollides i no acollides a compensació) i autoconsum sense excedents.
La Guia de Tramitació d’Autoconsum recull precisament aquesta nova legislació i ofereix els 17 passos administratius seguir per cadascuna de les modalitats descrites, sigui per instal·lacions individuals o per instal·lacions col·lectives. Aquestes poden ser per exemple les realitzades a habitatges particulars, a comunitats de veïns o edificis industrials. A més a més, la guia també inclou una anàlisi dels passos a seguir per tramitar correctament les instal·lacions realitzades amb anterioritat al RD o les instal·lacions que es vulguin ampliar, inclou una explicació del mecanisme de compensació simplificada i aviat constarà d’una part on s’expliqui el procés de tramitació en l’àmbit autonòmic.
La Guia va dirigida al públic general però sobretot a les empreses dissenyadores i instal·ladores de sistemes d’autoconsum. Animem a consultar-la, ja que és un molt bon punt de partida per entendre i poder beneficiar-se de la nova regulació.
Per accedir a la Guia podeu utilitzar la següent drecera:
https://www.idae.es/publicaciones/info-idae-060-guia-de-tramitacion-del-autoconsumo
Es completa la Llei d’Autoconsum
Es completa la Llei d’Autoconsum.
El RD 244/2019, de 5 d’abril i pel qual es regulen les condicions de l’Autoconsum, completa la Llei d’Autoconsum del passat octubre de 2018
El nou Reial Decret completa el marc regulador de l’Autoconsum fixant les condicions tècniques econòmiques i administratives només esbossades en l’anterior llei, el RD 15/2018. Cal destacar tres novetats principals: la regulació dels conceptes d’autoconsum col·lectiu, la simplificació dels registres administratius i la fixació d’un sistema de compensació.
La reducció dels tràmits administratius i la simplificació del procés de registre aplica a instal·lacions renovables de fins a 15 kW en el cas que hi siguin autoconsum amb excedents, o fins a 100 kW, si no en tenen. Comporta la unificació de totes les gestions en una de sola: la notificació de la instal·lació de la petita planta de producció a l’autoritat competent. Per altra banda, amb la nova llei passa a ser el distribuïdor d’energia elèctrica aquell qui ha de modificar el contracte d’accés del seu client, que tan sols haurà de facilitar el seu consentiment. Per últim, se simplifiquen de manera considerable la configuració dels sistemes de mesura, de manera que en la major part de les instal·lacions és suficient l’ús d’un sol comptador frontera amb la xarxa de distribució.
Cal destacar també la regulació de la figura de l’autoconsum col·lectiu, fins ara inexistent. Abans d’aquesta llei només era possible l’autoconsum individual connectat a la xarxa interna, però ara ja es contempla que diversos consumidors comparteixin la mateixa planta de generació. Aquest pot ser el cas de comunitats de veïns o grups d’empreses en una mateixa zona industrial. Com a punt extra, ja es permeten les instal·lacions de producció pròximes a consum, no necessàriament ubicades al mateix edifici propietat del consumidor o del grup de consumidors.
Malgrat els canvis ja esmentats, el punt més esperat de la llei és sens dubte la introducció d’un sistema de compensació simplificat. S’aconsegueix afegint la modalitat d’autoconsum amb excedents acollida a compensació i suposa una novetat molt esperada pel sector, ja que possibilita que productor-consumidor faci un balanç d’energia mensual entre l’energia que importa de la xarxa a través companyia distribuïdora i la que produeix en règim d’autoconsum. L’energia sobrant del sistema no s’aboca a la xarxa gratuïtament, sinó que té un efecte de descompte en la factura elèctrica mes a mes. Això incrementa la rendibilitat de projectes d’instal·lacions renovables, entre altres, instal·lacions amb plaques fotovoltaiques.
Per més informació, podeu utilitzar la següent drecera al Reial Decret complet: