BESS
Se ha hablado ampliamente sobre la eficiencia y la sostenibilidad energética; sin embargo, aún existe un conocimiento limitado acerca de las tecnologías que pueden impulsar la transición hacia un futuro más sostenible basado en fuentes de energía renovable.
Una de estas tecnologías son los Sistemas de Almacenamiento de Energía en Baterías (BESS, por sus siglas en inglés). Estos sistemas van mucho más allá de un conjunto de baterías, ya que integran diversos componentes de hardware y software que permiten una gestión eficiente de la energía.
En este artículo abordaremos los aspectos fundamentales de los BESS: qué son, cómo funcionan y cuáles son los principales factores que deben considerarse al evaluar la inversión en un sistema de almacenamiento de energía en baterías para aplicaciones industriales.
¿Qué son los BESS?
BESS son las siglas en inglés de Battery Energy Storage System, en español, Sistema de Almacenamiento de Energía en Baterías.
Los BESS son de las soluciones más recientes de los Sistemas de Almacenamiento de Energía (SAE), término general para sistemas mecánicos, químicos o térmicos que almacenan energía para su uso posterior.
Existen diversos tipos de sistemas de almacenamiento y se clasifican dependiendo de cómo almacenan la energía. En otros artículos de nuestro blog ya hemos hablado sobre el panorama general del almacenamiento energético, en este texto solo nos enfocaremos en los BESS, que utilizan soluciones electroquímicas para almacenar la energía.
¿Cómo funcionan los BESS?
El elemento principal de los Battery Energy Storage Systems son las baterías de litio.
Teniendo en cuenta que la electricidad es el tránsito de electrones, el litio, por la facilidad que tiene de desprenderse de sus electrones, encaja perfecto para producir energía.
No obstante, un sistema de almacenamiento de energía en baterías es mucho más que solo la batería. Los BESS están compuestos, entre otros elementos, por un inversor bidireccional que conecta la batería a una fuente eléctrica.
El inversor bidireccional permite que la energía fluya en ambas direcciones para cargar y descargar las baterías, de este modo, la batería puede cargarse y suministrar la energía cuando es necesario. El inversor de corriente permite convertir la corriente de directa a alterna y viceversa para poder hacer la carga y descarga de la batería. Este mecanismo posibilita servicios auxiliares como la reducción de picos en la demanda, el desplazamiento de carga y la gestión de excedentes de energías renovables, como la fotovoltaica, evitando desperdicios de energía.
Componentes de un BESS
Como mencionamos, los BESS no solo están compuestos por baterías, sino que incluyen diversos elementos que en conjunto hacen que funcione todo el sistema. A continuación explicamos brevemente las principales partes de un BESS:
Sistemas o módulos de baterías
Son conjuntos de celdas de baterías individuales que convierten energía química (almacenada en la batería) en energía eléctrica (utilizada en el inmueble).
Las celdas están dispuestas en módulos que, a su vez, forman paquetes de baterías conectados en serie y en paralelo para la capacidad requerida.
Sistema de gestión de batería (BMS)
Un Battery Management System garantiza la seguridad del sistema, pues supervisa el estado de las celdas de la batería y mide sus parámetros y estados, como el estado de carga (SOC, por sus siglas en inglés) y el estado de salud (SOH, por sus siglas en inglés).
Además de lo anterior, protege a las baterías de incendios y otros peligros que puedan suscitarse por las reacciones químicas, monitoreando continuamente el voltaje, la temperatura, advertencias de incendio y regulando la potencia de carga y descarga dependiendo de la señal de entrada.
Inversor o sistema de conversión de energía (PCS)
Un inversor o Power Conversion System convierte la corriente continua (DC), producida por las baterías, en corriente alterna (AC), suministrada a las instalaciones. Como mencionamos anteriormente, los BESS tienen inversores bidireccionales que permiten tanto la carga como la descarga del sistema.
Sistema de gestión de energía (EMS)
El Energy Management System es responsable de monitorear y controlar el flujo de energía dentro de un BESS. El EMS es el encargado de coordinar el trabajo del sistema de gestión (BMS), de coordinar el inversor (PCS) y de también gestionar los otros componentes del sistema, siempre tomando decisiones basadas en el perfil de carga de la ubicación. La lógica de control se ejecuta en el EMS, proporcionando señal de entrada al PCS para carga/descarga según el requisito programado. Al recopilar y analizar los datos energéticos, un EMS puede administrar eficientemente los recursos de energía del sistema, siendo similar al cerebro de los BESS.
Asimismo, dependiendo de su funcionalidad y condiciones de operación, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías también pueden incluir una gama de sistemas de seguridad, como un sistema de control de incendios, detector de humo, sistema de control de temperatura, ventilación y aire acondicionado. Los sistemas de seguridad cuentan con sus propias unidades de monitoreo y control que brindan las condiciones necesarias para la operación segura de un BESS al monitorear sus parámetros y responder a emergencias rápidamente.
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