Diseño de sistemas solares híbridos: una opción perfecta para su panel solar

Existen tres tipos de diseños de sistemas de paneles solares: diseños de sistemas conectados a la red, diseños de sistemas no conectados a la red y diseños de sistemas solares híbridos. Para cada tipo de diseño de sistema hay configuraciones únicas. Estas configuraciones afectan al equipo utilizado, a la complejidad de la instalación y, lo que es más importante, a los costes y ahorros potenciales.

Con las facturas de los servicios públicos cada vez más altas y los cortes de electricidad cada vez más frecuentes en Estados Unidos, son muchos los hogares y empresas que están instalando un sistema solar híbrido. Las ventajas de un sistema solar híbrido de red son especialmente claras, ya que los sistemas híbridos combinan las mejores características de los sistemas conectados a la red y de los sistemas aislados. Estos diseños están conectados a la red, lo que significa que su sistema de energía solar está conectado a las líneas eléctricas del proveedor de servicios públicos.

A diferencia de los diseños tradicionales de sistemas conectados a la red, el diseño del sistema solar híbrido funciona con una combinación compatible de inversor híbrido y batería para ofrecer energía de batería de reserva al sistema conectado a la red. Durante el día, el sistema solar extrae energía de los rayos del sol para alimentar la vivienda y cargar la batería de reserva. Por la noche, cuando el sistema no está produciendo energía o durante un corte de suministro, puede utilizar esta energía.

Para saber cómo funciona, el plano de un sistema solar híbrido resume la integración de paneles solares, inversores híbridos, baterías y conexiones a la red para crear un sistema de energía autosuficiente. ¿Y qué es un sistema solar híbrido? Se trata de un sistema en el que tanto la flexibilidad para conectarse a la red como la ventaja añadida del almacenamiento de energía permiten al propietario disfrutar de una energía solar fiable, eficiente y asequible.

Introducción al diseño de sistemas solares híbridos

Una vez instalados los paneles solares, hay que convertir la energía generada en electricidad doméstica. Hay varias formas de hacerlo: puede seguir conectado a la red, desconectarse completamente de ella o utilizar un sistema híbrido. Un diseño de sistema híbrido es cuando sus paneles solares están conectados a la red eléctrica a una línea de transmisión y tienen un sistema de batería de respaldo diseñado para almacenar el exceso de energía. Qué es un sistema solar híbrido funciona con energía solar y / o energía de la red, con batería de respaldo para cortes de energía o período de no sol. Todo el exceso de energía generado por los paneles solares puede devolverse a la red.

La energía solar absorbida por los paneles solares pasa por un inversor para producir electricidad utilizable. A continuación, la electricidad se envía a su casa, a las baterías o a la red. Las ventajas del diseño de un sistema solar de red híbrida es que puede suministrar energía en cualquier situación.

Con una batería de respaldo, sus paneles solares consisten en energía extra, pero su casa no está utilizando y se almacenará en esta batería. Entonces, cuando el sol no brilla, esta batería le proporcionará energía toda la noche en caso de cortes de energía de diseño del sistema o el mal tiempo.

Con un sistema solar híbrido, si se agotan las baterías, se puede obtener energía de la red.

Con el diseño de sistema solar híbrido, funciona suministrando energía solar a un inversor, que a su vez suministra la energía a su hogar. La energía sobrante no se utiliza para alimentar la vivienda, sino que se almacena en la batería. Cuando los paneles solares no generan electricidad, la batería puede alimentar la vivienda.

Después de todos estos pasos, si queda algo de energía, se suministra a la red. El diseño de un sistema solar híbrido es un cruce entre el diseño de un sistema solar conectado a la red y uno aislado. Esto tiene las ventajas de un sistema solar de red híbrida de conectarse a la red de servicios públicos al mismo tiempo y proporcionar a su casa con suficiente energía de reserva para alimentar las cargas críticas en caso de un corte de energía.

El principio básico de la energía solar híbrida es que, cuando brilla el sol, los paneles solares generan electricidad que se almacena en una batería. Una vez que la batería está totalmente cargada, puedes utilizar el exceso de energía generada por la energía solar para alimentar tus electrodomésticos o, si sobra, exportarla a la red eléctrica.

Cuando la red eléctrica se apaga, la energía almacenada en las baterías se utiliza como energía de reserva. El diseño de un sistema solar híbrido le ofrece todas las ventajas de un sistema conectado a la red y, al mismo tiempo, proporciona energía de reserva en caso de apagón.

Una vez que se corta la electricidad, el diseño del sistema solar en la red se apaga. Los paneles solares y las baterías por sí solos no pueden generar electricidad, y necesitarás otros componentes que te ayuden a generarla.

Funcionamiento del diseño de sistemas solares híbridos

El conjunto de paneles solares en un diseño de sistema solar híbrido está interconectado con el inversor solarque, a su vez, está conectado a la batería solar y a la red eléctrica. El panel solar absorbe la luz solar y la convierte en electricidad de corriente continua. A continuación, esta electricidad va al inversor solar conectado que, a su vez, convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Esta corriente alterna es la corriente eléctrica estándar utilizada para alimentar nuestros electrodomésticos y lujos.

Durante el día, si la producción del diseño del sistema solar supera las necesidades eléctricas de su casa, el exceso de energía se almacena en baterías solares y, una vez que las baterías están completamente cargadas, la electricidad se exporta automáticamente a la red eléctrica a través del "Net-Metering".

Para la noche, tendrá 2 opciones en la red del inversor y hasta 50% baterías. Si elige la red eléctrica pública, la red eléctrica alimentará su carga y, en caso de corte del suministro eléctrico, las baterías solares alimentarán su hogar. Si eliges la batería como segunda prioridad, la batería consumirá hasta 50%. En caso de que tu hogar consuma más de 50% de batería, la electricidad extra necesaria para alimentar la casa se extraerá de la red pública.

Componentes del diseño de sistemas híbridos de energía solar

Paneles solares:

Es la fuente de energía solar. En el caso de que quiera comprar una, necesitará un técnico que le ayude a racionalizar el tamaño. La instalación solar requiere conocimientos especializados.

Baterías:

Puede utilizar baterías de iones de litio u otras tecnologías de baterías en el diseño de su sistema solar híbrido. Una unidad de batería de reserva puede almacenar el exceso de energía solar generada durante el día para utilizarla por la noche. También tendrás que dimensionar adecuadamente la unidad de almacenamiento para obtener suficiente energía para un uso intensivo por la noche.

Controlador de carga:

Se trata de un componente importante que garantiza la salud del diseño del sistema de baterías de reserva. Como su nombre indica, regula el flujo de carga en la batería. El diseño del sistema de baterías no debe sobrecargarse. La sobrecarga puede dañar la batería y acortar su vida útil.

Inversor híbrido:

En inversor híbrido es crucial en el diseño de un sistema solar híbrido. Su función principal es convertir la corriente continua generada por los paneles solares y las baterías en corriente alterna utilizable. Supervisa el rendimiento de los paneles solares y registra la energía recibida, consumida y almacenada, así como el exceso de energía exportada a la red.

Cuadro de distribución de CC:

Como su nombre indica, se trata de un panel compuesto por disyuntores y otros diseños de sistemas de protección de circuitos para combinar múltiples conexiones de los paneles solares.

Cuadro de distribución de CA:

Se trata de una placa con fusibles y disyuntores para proteger los aparatos y dispositivos conectados. Es como una unidad de consumo.

Ventajas de un sistema solar de red híbrida

El diseño de un sistema solar híbrido es una gran opción si su prioridad es mantener su casa funcionando con energía solar de reserva durante un apagón o si su compañía eléctrica tiene tarifas por tiempo de uso, cargos por demanda o no ofrece una política de medición neta, por la que le compensan por el exceso de energía que devuelve a la red. 

Las ventajas de un diseño de sistema solar de red híbrido tienen la flexibilidad de gestionar el tiempo de uso de las tarifas eléctricas para obtener el máximo ahorro solar en las facturas eléctricas mensuales.

1. Relación coste-eficacia

El diseño de un sistema solar híbrido le permite asegurarse unas tarifas energéticas bajas durante años y le protege de futuras subidas de tarifas. También le permite gestionar las tarifas eléctricas según el tiempo de uso para obtener el máximo ahorro solar en las facturas de electricidad. Los diseños de sistemas solares híbridos son menos costosos que los diseños de sistemas solares sin conexión a la red. Realmente no necesita un generador de respaldo, y la capacidad de su banco de baterías se puede reducir.

Si tu batería se queda sin carga por la noche, puedes comprar electricidad a la compañía eléctrica fuera de horas punta. Te saldrá mucho más barato que utilizar un generador.

2. Flexibilidad y escalabilidad

Un sistema híbrido puede diseñarse para satisfacer las necesidades específicas de una vivienda y es escalable para futuras necesidades energéticas.

Por ejemplo, un cliente puede querer tener una fuente de energía de reserva para cargas esenciales, como equipos médicos, luces, televisión, frigorífico y ordenadores. En este caso, el banco de baterías se dimensionaría para satisfacer los requisitos de las cargas críticas y se utilizaría según fuera necesario. Un diseño de sistema fotovoltaico híbrido puede ofrecer una flexibilidad y escalabilidad que no son posibles con otros tipos de diseños de sistemas fotovoltaicos.

3. Sostenibilidad medioambiental

Los paneles solares son cada vez más populares a medida que la gente busca formas de reducir su huella de carbono. El diseño de un sistema solar híbrido es una gran opción para aquellos que quieren aportar su granito de arena al medio ambiente. 

4. Reducir el riesgo de cortes

Los sistemas solares híbridos están diseñados para suministrar electricidad en caso de corte de la red. La principal ventaja de un sistema solar híbrido es que, en caso de corte de la red debido a fallos técnicos o condiciones meteorológicas adversas, el diseño del sistema garantiza que su propiedad seguirá teniendo acceso a la electricidad cuando la red no esté disponible.

5. La energía solar inteligente es muy prometedora

La introducción del diseño de sistemas solares híbridos ha abierto muchas innovaciones interesantes. Los nuevos inversores permiten a los propietarios aprovechar las variaciones de las tarifas eléctricas a lo largo del día.

Resulta que los paneles solares producen la mayor cantidad de energía eléctrica al mediodía, poco antes de que el precio de la electricidad alcance su punto máximo. Tu casa y el vehículo eléctrico pueden programarse para consumir energía durante las horas valle (o de tus paneles solares).

Por consiguiente, puede almacenar temporalmente en sus baterías el exceso de electricidad que generen sus paneles solares y volcarlo en la red eléctrica cuando le paguen más por cada kWh.

La energía solar inteligente es muy prometedora. El concepto será cada vez más importante a medida que avancemos hacia la red inteligente en los próximos años.

¿Cuándo debe plantearse el diseño de un sistema solar híbrido?

Los diseños de sistemas solares híbridos no son para todo el mundo. Algunas situaciones no son las ideales para considerar la instalación de paneles solares y un sistema de baterías. Por ejemplo, los habitantes de zonas urbanas no tienen que gastar en diseños de sistemas de baterías de respaldo porque la energía de la red suele ser más estable.

Entonces, ¿cuándo merece la pena invertir en el diseño de un sistema solar híbrido? Considere los siguientes casos:

Requisitos para la medición neta

No todas las compañías eléctricas favorecen la medición neta. Algunas no tienen políticas favorables para exportar el exceso de energía solar a la red, y otras ni siquiera lo permiten.

Si no puede beneficiarse de la medición neta, no tiene por qué perder el tiempo con ello. Puedes instalar un sistema de baterías de reserva diseñado para almacenar la electricidad generada por la energía solar durante el día. Esto reducirá tu dependencia de la red y te permitirá ahorrar costes a largo plazo.

Variaciones de las tarifas energéticas

Si la compañía eléctrica cobra tarifas diferentes, aún puede considerar un diseño de sistema solar híbrido. Cuando la tarifa es baja, que suele ser durante el día, cuando todo el mundo está trabajando, puedes almacenar la energía solar producida.

Espera a las horas punta de la tarde, cuando las tarifas están al máximo. Pásate a la energía de la batería. Y si has almacenado más de la que necesitas utilizar, aún puedes exportar a la red si la medición neta es favorable. Este truco te ayuda a jugar con el diseño del sistema y evitar sobrecostes cuando sube la demanda.

Apagones

Si vives en el campo, es posible que estés en una zona donde la red no es tan estable y puedes sufrir apagones ocasionales. Además, en el campo suele llevar más tiempo reparar las líneas de red dañadas por tormentas. Es entonces cuando el diseño de tu sistema híbrido resulta muy útil.

Si ha dimensionado correctamente el diseño de su sistema de alimentación de reserva con baterías, ¡no tendrá que preocuparse de nada! Podrá hacer funcionar todos sus electrodomésticos directamente con baterías solares, con o sin alimentación de red. Son más ecológicas y rentables a largo plazo que el uso de generadores diésel para las copias de seguridad.

Disponibilidad de fondos

Un sistema solar híbrido es el más caro de los tres. El coste de las baterías solares de reserva puede ser superior al de los paneles solares.

A diferencia de los sistemas solares conectados a la red, que pueden financiarse mediante contratos de alquiler o de compra de energía, los sistemas híbridos no pueden acogerse a estos programas. Por lo tanto, debe estar preparado para asumir el elevado coste inicial. Sólo será una opción viable si tiene estabilidad financiera.

Consejos de seguridad

La seguridad es uno de los aspectos más importantes que hay que tener en cuenta al instalar equipos eléctricos. Durante y después de la instalación, debe seguir ciertas pautas de seguridad. Cuando instale un diseño de sistema de energía solar híbrido o cualquier otra aplicación fotovoltaica, aquí tiene algunos consejos de seguridad que debe tener en cuenta:

• No trabaje en condiciones meteorológicas adversas para evitar descargas eléctricas en los componentes del diseño del sistema.
• Cuando levante y transporte piezas de paneles solares, al menos dos personas deben estar a su lado, ya que suelen ser pesadas.
• Cubre los paneles solares con láminas opacas para evitar la acumulación de calor.
• Si la persona que instala el diseño del sistema tiene un diseño de sistema de apagado rápido para evitar descargas eléctricas.
• Instale interruptores de fallo de arco para evitar chispas e incendios causados por fallos de arco.
• Utilice inversores de varias cadenas para reducir el riesgo potencial de arco eléctrico.
• No instale el diseño del sistema fotovoltaico cerca de gases inflamables.

Conclusión

En conclusión, un diseño de sistema solar híbrido es una gran opción para los propietarios de viviendas que no sólo están buscando ir solar para reducir su factura de electricidad, sino para asegurar su propiedad es alimentado durante un corte de energía. Si está interesado en instalar un sistema solar híbrido, asegúrese de investigar y encontrar un instalador de paneles solares de confianza.