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Una microrred industrial con autogeneración, almacenamiento y carga

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Renovagy quiere liderar la transición energética, y ha lanzado una iniciativa para la transición energética: Energytion (acrónimo de energy transition), con soluciones en clave de electrificación y transición renovable de la energía, incluyendo almacenamiento de electricidad, carga de vehículo eléctrico y microrredes con autogeneración y gestión eficiente. Y empieza aplicando la receta en su propia casa, con una instalación que incluye todos esos conceptos, y más…
Una microrred industrial con autogeneración, almacenamiento y carga

Siguiendo la máxima de que el movimiento se demuestra andando, Energytion está construyendo una instalación que contempla la totalidad de las necesidades energéticas en su sede, que refleja las necesidades energéticas típicas de una operación industrial y comercial de PYME en Europa: reducción de costes energéticos, cambio al uso de vehículo eléctrico en su flota, mejora de la calidad y confort y una gestión avanzada y flexible de los recursos, todo ello junto con el uso exclusivo de energía de origen renovable.

El nuevo edificio de Renovagy, en Coslada (Madrid), tiene en la actualidad un consumo que supera ya los 65 kW, y se prevé que éste crezca por el incremento de la actividad actual y por la carga de vehículo eléctrico que se va a añadir. Por ello se apuesta por un autoconsumo gestionable, con almacenamiento de excedentes de producción y potencia de reserva para picos de consumo (por ejemplo, por eventos de carga rápida), con la instalación compuesta de los siguientes elementos:

– Instalación fotovoltaica mejorada de 25,5 kW (módulos policristalinos de 330 Wp).
– 82 kWh en racks de desarrollo propio (busbares, BMS, estructura…) con celdas de litio-hierro-fosfato (LiFePO4) con sistema de gestión de baterías activo.
– Electrónica de potencia propietaria en módulos de 25 kW paralelizados con tecnología SiC (de muy alta eficiencia, >97% incluido DC/DC).
– Sistema de gestión de energía EMS tanto para los nuevos componentes como para las cargas ya existentes, basados en la tecnología de control de Renovagy.
– Cargadores de vehículo eléctrico (en fase final de desarrollo): uno de 50 kW en CC, preparado para los nuevos vehículos de hasta 1.000Vdc, y varios de 22 kW en CA con potencia adaptativa.
– Sistema de acoplamiento a la red diseñado específicamente para poder realizar control de tensión y frecuencia y permitir un funcionamiento autónomo de la nave.

De esta manera, una vez finalizado este proyecto, el grupo Renovagy dispondrá de productos y soluciones propias para cubrir las necesidades de cualquier instalación comercial o industrial, adaptable a los requerimientos locales de cualquier país.

Energytion microrred 1 

La implantación tiene variantes en topología y control que permiten utilizar la instalación como laboratorio a la vez que showroom de las propuestas de Energytion. Tal y como explica Miguel Ángel Ayuso, CEO del grupo Renovagy, “nuestra trayectoria en I+D y de transgresión de los conceptos tradicionales nos lleva inevitablemente a usar nuestra empresa como laboratorio para probar todos estos conceptos en aplicaciones que cubran las distintas necesidades concretas de nuestros clientes en todo el mundo”.

¿Dónde se pueden reducir costes?
Esta instalación está basada en el desarrollo por I+D de conceptos nuevos para aumentar la eficiencia del sistema y flexibilizar y reducir los costes, no solo de los equipos sino también de la instalación y, en especial, los de operación y mantenimiento. Por ejemplo, el uso de la nueva tecnología SiC en la electrónica de potencia permite una arquitectura modular, muy eficiente y pequeña, y de mantenimiento mínimo.

En almacenamiento hay también mucho recorrido en todo lo que no son baterías: todos los grandes, especialmente China, están poniendo sus esfuerzos en bajar el coste de las baterías, así que es muy difícil competir en esa carrera. Pero sí hay mucho recorrido en la reducción de los costes BoS (balance of system, el resto del sistema), que va a tener cada vez más peso en el coste total de los sistemas de almacenamiento, igual que ha pasado con la fotovoltaica, donde Renovagy ha demostrado que se puede innovar, y mucho, más allá de los módulos, que hoy ya son menos de la mitad del coste total de las plantas.

 

Energytion microrred 2

 

También son clave las nuevas tecnologías, tales como el big data, una de las nuevas áreas de actividad del grupo Renovagy, o el blockchain, que se presta perfectamente para contabilizar energía en los intercambios entre usuarios de cualquier tipo. Por ejemplo, en Holanda, donde las distribuidoras son solo eso porque la separación de agentes en el mercado eléctrico es real (no como aquí), están demostrando muchísimo interés en la posibilidad de que los usuarios locales compartan recursos (autogeneración, almacenamiento), y el blockchain permite llevar la contabilidad de estos intercambios y del correspondiente uso de las redes de distribución. Todos contentos.

Recorte de los picos de consumo
Energytion cree que en España aún no es muy rentable el uso de almacenamiento para arbitraje, es decir, para almacenar en hora valle y consumir esa energía en hora punta. Pero si lo es ya el recorte de los picos de consumo para reducir el término de potencia.

Juan Fraga, uno de los expertos con más recorrido en el sector de las renovables, es el reciente fichaje de Renovagy para hacerse responsable de Energytion. Está convencido de que, a las múltiples ventajas del almacenamiento hay que unir una cualidad esencial, “su continua bajada de precios, similar a la evolución desde 2007 de la fotovoltaica. En concreto, el precio de las baterías de litio ha caído desde los más de 500€ por kWh de hace apenas cuatro años hasta los 200€ en la actualidad, con lo que el coste de almacenar electricidad, considerando el coste total del sistema y los costes financieros y de O&M, ha caído ya por debajo de 9 céntimos de € por kWh”. Fraga se moja para decir que, “según mis estimaciones (de las que me hago personalmente responsable), se pondrá por debajo de 4 céntimos en apenas cuatro años.

Además, el coste de las baterías también va a disminuir progresivamente su peso en el coste total de los sistemas de almacenamiento, como ya pasó con la fotovoltaica, y ya ha bajado del 85% de hace tres años a menos del 70% en la actualidad”.



Energytion microrred 3 

Para dimensionar los diferentes componentes se ha realizado un estudio durante un año de los consumos de la nave por medio de un analizador de redes instalado en el cuadro de potencia, datos contrastados con los históricos obtenidos del contador. Solapando las curvas de generación y las de consumo, incluyendo los picos por carga estimados, y tras realizar varias simulaciones, se ha optimizado el dimensionado de los diferentes subsistemas (en especial el ratio potencia de generación vs. capacidad de almacenamiento) para maximizar el retorno de la inversión, y por tanto el ahorro obtenido con la implantación del nuevo sistema. Como explica Juan Fraga, “hay que tener en cuenta que se trata de un esquema ‘behind the meter’, es decir, que las actuaciones se realizan detrás del contador, en la instalación del cliente. Una característica de este tipo de instalaciones es que son fácilmente financiables por empresas de servicios energéticos, en esquemas de financiación por terceros o similares”.

Dado que el grupo Renovagy está construyendo una nueva sede para responder a su gran crecimiento, la instalación se ha realizado de forma que se pueda mover e integrar en los nuevos edificios. Víctor Sanz, director de Operaciones de Renovagy, apunta que esta instalación se plantea como “plataforma que sirva como escaparate de la nueva tecnología que estamos desarrollando, de acuerdo con nuestro plan estratégico, y para demostrar que se pueden reducir los números rojos en nuestro de propio consumo de energía”.

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