Al diseñar un sistema solar con almacenamiento, una de las preguntas más comunes es:¿Cuál es la mejor relación entre la capacidad fotovoltaica, la potencia del inversor y la capacidad de la batería de litio?No existe una proporción única que funcione para todos los proyectos. La configuración ideal depende del consumo eléctrico del cliente, los requisitos de respaldo, los recursos solares, la estrategia de carga de la batería y el presupuesto.Sin embargo, existen rangos de tallas prácticos que pueden servir como punto de partida. 1. Relación entre el sistema fotovoltaico y el inversor: Normalmente 1,2–1,5La relación entre la capacidad fotovoltaica y la capacidad del inversor se expresa comúnmente como la Relación CC/CA:Relación CC/CA = Capacidad fotovoltaica (kWp) ÷ Capacidad del inversor (kW)Por ejemplo:Fotovoltaica de 130 kWp + inversor de 100 kW → relación CC/CA = 1,3Fotovoltaica de 150 kWp + inversor de 100 kW → relación CC/CA = 1,5Una relación CC/CA superior a 1,0 es común porque los paneles solares rara vez funcionan a su potencia nominal STC durante períodos prolongados. Sobredimensionar el conjunto fotovoltaico permite que el inversor funcione más cerca de su potencia nominal durante más horas al día.La configuración de referencia de NREL para sistemas fotovoltaicos a escala industrial con baterías utiliza una relación CC/CA de aproximadamente 1.34y sus investigaciones señalan que las proporciones de 1,2 a 1,3 suelen ser aceptables sin una reducción significativa.Recomendación prácticaPara muchos proyectos comerciales e industriales:Fotovoltaica: Inversor ≈ 1,2–1,5: 1Un punto de partida típico es:1,3 kWp FV: inversor de 1 kWSin embargo, la relación final debe comprobarse en función de la potencia de entrada de CC máxima del inversor, el rango de voltaje MPPT y la corriente de entrada máxima. 2. Del inversor a la batería: concéntrese en la energía de la batería, no solo en los kWh.La batería tiene dos especificaciones importantes:Alimentación por batería: kWCapacidad energética de la batería: kWhNo son lo mismo.Por ejemplo:Sistema de almacenamiento de energía (BESS) de 100 kW / 215 kWhEsto significa que el sistema puede descargarse teóricamente a 100 kW, mientras que la batería almacena aproximadamente 215 kWh de energía.La duración aproximada de la descarga a plena carga es:215 kWh ÷ 100 kW = 2,15 horasPor lo tanto, al seleccionar la batería, primero debe determinar:¿Cuánta energía necesita el cliente y durante cuántas horas?Por ejemplo:Requisito de respaldoBatería recomendada100 kW durante 1 hora≈ 100 kWh100 kW durante 2 horas≈ 200 kWh100 kW durante 3 horas≈ 300 kWh250 kW durante 2 horas≈ 500 kWh500 kW durante 2 horas≈ 1.000 kWhEn la práctica, se debe considerar la capacidad adicional para compensar el nivel de descarga (DoD) de la batería, las pérdidas de conversión, la temperatura, el envejecimiento y el estado de carga (SOC) de reserva. 3. Una relación de arranque práctica para sistemas fotovoltaicos + baterías.Para un proyecto comercial o industrial de energía solar con almacenamiento, un punto de partida útil es:Relación entre energía fotovoltaica, inversor y batería ≈ 1,3 : 1 : 1Por ejemplo:Fotovoltaica 130 kWp + Inversor 100 kW + PCS de batería de 100 kWLa capacidad energética de la batería se selecciona en función de la duración de respaldo requerida.Si se requieren dos horas de respaldo:Fotovoltaica 130 kWp + inversor 100 kW + batería 100 kW / 200 kWhSi se requieren tres horas:Fotovoltaica de 130 kWp + inversor de 100 kW + batería de 100 kW / 300 kWhEste es solo un método de dimensionamiento preliminar. El diseño final debe basarse en el perfil de carga real y la estrategia de operación.4. ¿Cuánta capacidad de batería necesita un sistema solar?Aquí es donde muchos proyectos se diseñan incorrectamente.Un sistema fotovoltaico de 500 kWp sí lo hace. no Requiere automáticamente una batería de 500 kWh.La capacidad de la batería debe determinarse principalmente por:Consumo diario de electricidaddemanda de energía nocturnaCarga máximaDuración de la copia de seguridad requeridaFrecuencia de cortes de la red eléctricaTasa de autoconsumo deseadaTarifa eléctrica y precios en horas punta/fuera de hora puntaPor ejemplo, si una fábrica tiene:Carga máxima: 300 kWCarga media nocturna: 150 kWCopia de seguridad requerida: 4 horasEl requerimiento de batería podría ser aproximadamente:150 kW × 4 h = 600 kWhen lugar de simplemente igualar la capacidad fotovoltaica. 5. Diferentes aplicaciones requieren diferentes proporciones.Autoconsumo comercial e industrialPara reducir el consumo de la red eléctrica durante el día y trasladar la energía solar a la noche:Fotovoltaica: Inversor ≈ 1,2–1,5: 1La duración de la batería se diseña comúnmente en torno a 2–4 horas, dependiendo del perfil de carga y la tarifa eléctrica.Alimentación de respaldoPara los clientes preocupados principalmente por los cortes de energía:La batería potencia nominal se vuelve más importante.Por ejemplo:Carga de 500 kW → aproximadamente 500 kW de potencia de la bateríaA continuación, determine la capacidad energética en función del tiempo de respaldo requerido.Durante 2 horas:500 kW × 2 h = 1000 kWhPor lo tanto, una configuración preliminar podría ser:650 kWp FV + 500 kW inversor + 500 kW / 1.000 kWh BESSSistema fotovoltaico a gran escala con almacenamientoLos proyectos de mayor envergadura pueden utilizar mayores relaciones CC/CA fotovoltaicas y baterías de varias horas. La configuración fotovoltaica más batería representativa a escala industrial del NREL utiliza aproximadamente 1,34 MW de energía fotovoltaica de CC, 100 MW de capacidad de inversor de CA y 240 MWh de energía de batería utilizable., lo que demuestra que la proporción óptima depende en gran medida de la arquitectura del sistema y del objetivo operativo. 6. Sistemas acoplados en CC frente a sistemas acoplados en CALa proporción ideal también depende de si la batería está conectada al lado de CC o de CA.En un Sistema acoplado en CCLa batería puede capturar parte de la energía fotovoltaica que, de otro modo, estaría limitada por el inversor. Esto puede ser especialmente útil cuando el conjunto fotovoltaico es demasiado grande en relación con el inversor.En un Sistema acoplado a CAPor lo general, tanto el sistema fotovoltaico como el sistema de baterías cuentan con sus propios equipos de conversión de energía. Esto ofrece mayor flexibilidad para añadir almacenamiento a una planta fotovoltaica existente, pero introduce etapas de conversión adicionales.Por lo tanto, la misma capacidad fotovoltaica puede requerir diferentes configuraciones de inversor y batería dependiendo de la arquitectura de acoplamiento. 7. Una regla general sencillaPara proyectos comerciales e industriales preliminares, puede utilizar lo siguiente como punto de partida:Capacidad fotovoltaica: 1,2–1,5 × capacidad del inversorAlimentación por batería: aproximadamente 0,5–1,0 × capacidad del inversorEnergía de la batería: potencia de la batería × ​​horas de respaldo requeridasPor ejemplo:Sistema comercial de 1 MWUn diseño preliminar razonable podría ser:PV: 1,3 MWpInversor: 1 MWBatería PCS: 500–1000 kWBatería: 1–2 MWh durante aproximadamente 2 horas a 500–1000 kWLa configuración final deberá optimizarse en función de la curva de carga real del cliente.Conclusión: ¿Existe realmente una proporción “perfecta”?No existe una única relación perfecta entre paneles fotovoltaicos, inversores y baterías que se adapte a todos los proyectos.Un sistema diseñado para autoconsumo solar máximo puede requerir una configuración diferente a la diseñada para energía de respaldo, reducción de picos de demanda o arbitraje de energía.Por lo tanto, la verdadera pregunta no es:“¿Cuál es la proporción estándar?”Es:“¿Cuál es la proporción adecuada para mi proyecto?”Un sistema fotovoltaico de 1 MW no necesariamente requiere una batería de 1 MW. Una batería de 1 MWh no necesariamente proporciona 1 MW de energía de respaldo. Y la instalación de más paneles solares o mayor capacidad de batería no siempre se traduce en una mejor rentabilidad.La clave está en encontrar el equilibrio adecuado entre Generación fotovoltaica, potencia del inversor, capacidad de la batería, demanda de carga y horas de funcionamiento..Pero, ¿cuánta capacidad de paneles fotovoltaicos y baterías necesita realmente su proyecto?Si puede proporcionar su carga máxima, consumo energético diario, horas de respaldo necesarias y capacidad fotovoltaica disponible.El tamaño óptimo del sistema se puede calcular en función de sus condiciones de funcionamiento reales, no solo mediante una proporción estándar.Porque el mejor sistema de almacenamiento de energía no es el más grande, sino el que tiene el tamaño adecuado para la forma en que realmente utilizas la energía.