Instalación solar híbrida (ac coupling) con victron y fronius en granja avícola

El mayor consumo de electricidad de una granja avícola tiene lugar fundamentalmente en ventilación y climatización. Un desarrollo óptimo de las aves demanda unas condiciones de luz, temperatura y calidad del aire estrictamente estables y controladas a lo largo del año, lo que da lugar a que los picos de consumo varíen en función de la zona geográfica y las distintas estaciones del año. En un país de clima generalmente cálido como España, la época de verano suele traer consigo un aumento considerable en el consumo eléctrico, especialmente durante las noches templadas. Un sistema fiable las 24 horas del día es, por tanto, vital para mantener la salud de las aves, especialmente si estas son ya adultas.

El sol, aliado del avicultor

La buena noticia para el avicultor español es que es precisamente en la estación veraniega, cuando más electricidad necesita, cuando su paneles solares pueden generar una mayor cantidad de electricidad. El reto es, pues, diseñar un tipo de instalación que garantice los consumos directos durante el día, pleno abastecimiento nocturno con baterías y que cuente con una conexión constante a un generador de apoyo, de modo que se tenga siempre la seguridad de contar con electricidad en caso de alguna eventualidad. Ese es el reto que Cambio Energético se propuso en la instalación llevada a cabo en Javepa S.L.

Contexto del proyecto

La instalación solar de Javepa S.L. es un buen ejemplo de la fotovoltaica al servicio de la ganadería avícola. Se trata de una granja de pavos localizada en el entorno de la Reserva Natural Lagunas de Villafáfila en Zamora, provincia interior del norte de España.

La explotación cuenta con una nave industrial de 2480m2 donde alberga de media unos 20.000 pavos. Como es habitual en este tipo de granjas, la nave cuenta con un extenso tejado metálico tipo sandwich a dos aguas, lo que abre la posibilidad de instalar un alto número de módulo fotovoltaicos sin ocupar espacio en el suelo del reciento y proporcionando a la cubierta, al mismo tiempo, una capa adicional de aislamiento exterior.

Cambio Energético lleva más de una década realizando instalaciones fotovoltaicas aisladas de la red eléctrica para empresas de toda España. En ese tiempo, la fiabilidad de los equipos de Victron han convertido a la marca en un compañero de viaje fijo para Cambio Energético en este tipo de instalaciones.

Configuración propuesta

Instalación aislada de 41,5kW

126 módulos policristalino Sharp 330Wp

2 reguladores VICTRON SMARTSOLAR MPPT 250V/100A

3 inversores Inversor VICTRON Quattro 48/10000/140-100/100

1 inversor Fronius Eco 27.0.3.S

21 baterías litio plus PYLONTECH 3.552kW

Posición de los paneles: 0 grados de desorientación respecto al Sur.

Tiempo total de instalación: 10 días

Para el proyecto de instalación aislada de Javepa SL se ha optado por un sistema híbrido que configura inversores de Victron y Fronius en paralelo (AC coupling) con baterías de litio y un grupo electrógeno como fuente de respaldo de energía.

La conveniencia de acoplar un inversor de conexión a red (Fronius) a un sistema Victron está especialmente indicada si muchos de los consumos tienen lugar durante el día. De un lado, el inversor Fronius puede invertir y distribuir para el consumo la energía directamente desde los paneles solares (consumo directo) durante el día. El inversor de red ofrecerá una mayor eficiencia dado que no incurre en las pérdidas propias del paso de la energía de las baterías a alterna (de en torno a un 15% si utilizamos baterías de plomo y un 5-7% en el caso de baterías de litio). Según esta lógica, y si se cuenta con baterías, en los momentos en los que el sistema de paneles solares esté produciendo más energía de la consumida el inversor Fronius no reducirá la potencia, sino que el excedente de energía que se está produciendo podrá usarse para recargar las baterías (consumo directo y carga de batería).

En escenarios de poca producción, tales como días nublados u horas del día donde aún la producción fotovoltaica no es óptima, la carga de las baterías puede contribuir a complementar la energía del inversor de red sin tener que recurrir a la energía de backup proveniente de generadores (consumo directo + consumo de batería). Durante la noche, son las baterías las que satisfacen los consumos de la explotación. En este sentido, si se ha realizado un buen dimensionado del sistema de almacenamiento, los consumos eléctricos estarán garantizados hasta la mañana siguiente. En el caso de no estarlo, el sistema Victron recurrirá a la energía de respaldo del generador.

Como puede concluirse de esta descripción, una configuración AC coupling es particularmente eficiente dado que reduce ostensiblemente la intervención de las baterías, prolongando así su vida útil (no olvidemos que las baterías son, por lo general, el elemento más frágil y costoso de la instalación). En una explotación con consumos constantes día y noche, como es el caso de Javepa SL, el inversor Fronius puede alimentar los consumos diurnos. Durante ese tiempo, el regulador de carga de Victron irá recargando las baterías con el excedente de producción de manera que éstas estén listas para satisfacer los consumos nocturnos. Todo ello, conviene destacarse, integrado en el sistema de monitorización de Victron y, por tanto, disponible para que el cliente sepa en todo momento el rendimiento de la instalación.

Una configuración de instalación aislada convencional en DC coupling sí está más indicada -y sería de hecho más eficiente- en casos donde la actividad industrial tenga sus picos de consumo en horas de baja producción solar e interese, por tanto, un sistema fundamentalmente dedicado a recargar baterías eficientemente.

En ambos casos, el grupo electrógeno de backup operaría habitualmente sólo unas horas -si hubiera de hacerlo- no solo reduciendo el consumo de combustible fósil en la explotación y el mantenimiento del grupo, sino garantizando también una vida útil mayor para el propio dispositivo.

Setup MG50/60 de Fronius

El acoplamiento del inversor de red Fronius en un sistema aislado con Victron es posible merced a la configuración de “micro-red” de Fronius, el denominado Setup MG (a 50Hz o 60Hz según país).

El Setup MG posibilita que el inversor de red module la potencia en función de la frecuencia que le marque el inversor Victron que, a su vez, lo hará en funcion del SoC (estado de carga) de las baterías. El inversor Fronius comenzará a reducir la potencia a los 51Hz, si bien el configurador de red avanzada del Setup MG permite un margen de modificación de entre 50-52Hz.

El Setup MG funciona de un modo similar si la frecuencia y tensión están siendo generadas desde el grupo electrógeno. El dispositivo modulará la potencia en función de la tensión que le llegue, de manera que se eviten corrientes inversas cuando la producción supere a los consumos.

Baterías de litio

Cada vez con más frecuencia en instalaciones aisladas, las baterías de plomo están cediendo el lugar a las nuevas baterías de litio. Las razones para instalar baterías de litio (Pylontech) en Javepa SL responden a las que están haciendo que esta nueva tecnología de almacenamiento se haga con el dominio del mercado: mayor eficiencia, mayor profundidad de carga, una escalabilidad más optimizada y la capacidad de reportar errores son razones de peso. En este sentido, los sistemas de aislada de Victron son compatibles con las principales fabricantes de batería de litio: Pylontech, BYD Battery-box, MG y otros

Si estás interesado en una instalación solar para tu empresa, contacta con Cambio Energético. Somos especialistas en sistemas de paneles solares para autoconsumo industrial e intalaciones aisladas. Te asesoraremos en todo lo que necesites para tu proyecto y te haremos llegar un presupuesto personalizado a tus necesidades y sin compromiso de ningún tipo por tu parte. Cambio Energético es servicio técnico oficial de los principales fabricantes de equipos fotovoltaicos: Victron, SolarEdge, Kostal, Fronius, Huawei y contamos con delegaciones y servicios técnicos en todo el territorio nacional.

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