AC Coupling

En el contexto industrial y comercial actual, la eficiencia energética representa un factor clave para mantener la competitividad.

El aumento de los costes energéticos y la creciente atención a la sostenibilidad medioambiental impulsan a las empresas a optimizar el autoconsumo de la energía producida por sus propias instalaciones fotovoltaicas.

Riello Solartech introduce la tecnología AC Coupling, una solución que permite integrar sistemas de almacenamiento tanto en instalaciones fotovoltaicas existentes como en nuevas instalaciones. Compatible con cualquier inversor, incluso de otras marcas, esta tecnología optimiza la gestión de la energía y aumenta la rentabilidad de la inversión.

El AC Coupling (acoplamiento en el lado AC) es una configuración que permite añadir un sistema de almacenamiento a una instalación fotovoltaica sin intervenir en los equipos ya existentes. Esta tecnología facilita la integración de baterías mediante la instalación de inversores híbridos monofásicos o trifásicos en el lado AC de la instalación, trabajando en sinergia con los inversores de cadena ya instalados.

Esquema de funcionamiento clásico de un inversor híbrido.

• Los inversores híbridos con funcionalidad AC Coupling gestionan el sistema de almacenamiento energético y se utilizan principalmente en instalaciones fotovoltaicas existentes para mantener inalterada la configuración del sistema fotovoltaico ya instalado.

• Esta funcionalidad permite a nuestros inversores RS Hybrid Trifásico o RS Hybrid Monofásico leer la producción fotovoltaica a través de un contador (meter) conectado a sus puertos RS485-1 o RS485-2, a diferencia del modo puramente híbrido, en el que la producción se detecta directamente a través de las entradas MPPT donde están conectadas las cadenas fotovoltaicas.

• Los inversores híbridos del sistema de almacenamiento y los inversores de cadena de la instalación fotovoltaica son, por tanto, equipos independientes, donde la potencia del sistema de almacenamiento se suma a la potencia generada por la instalación fotovoltaica.

• Instalación en paralelo: los inversores híbridos de Riello Solartech se instalan en paralelo a los inversores de cadena ya presentes en la instalación (incluso de otras marcas). Esta configuración no requiere modificaciones en la sección DC, preservando la integridad de la instalación original.

• Almacenamiento de la energía excedente: durante las horas de mayor producción solar, la energía que no se consume de forma inmediata se utiliza para cargar las baterías conectadas al inversor híbrido.

• Uso de la energía almacenada: en los periodos de menor producción solar o durante los picos de consumo, la energía almacenada en las baterías se libera para alimentar las cargas, reduciendo la energía tomada de la red eléctrica y optimizando el autoconsumo.

Para instalaciones fotovoltaicas existentes

• Integración sencilla y no invasiva: la implementación del AC Coupling permite añadir un sistema de almacenamiento sin sustituir ni modificar los inversores de cadena ya instalados, preservando la inversión inicial.

• Aumento del autoconsumo: la energía producida en exceso durante las horas diurnas se almacena en las baterías y se utiliza cuando la producción solar es insuficiente, reduciendo la dependencia de la red eléctrica.

• Optimización de los costes energéticos: al utilizar la energía almacenada durante los periodos de precios elevados de la electricidad, las empresas pueden lograr importantes ahorros en los costes operativos.

• Flexibilidad operativa: la posibilidad de gestionar la energía almacenada permite a las empresas adaptarse mejor a las variaciones de los precios de la energía y a las necesidades operativas, mejorando la planificación y la previsión de costes.

Para nuevas instalaciones fotovoltaicas

• Eficiencia maximizada: la combinación de inversores híbridos y sistemas de almacenamiento desde la fase de diseño garantiza una gestión óptima de la energía generada, aumentando la eficiencia global de la instalación.

• Escalabilidad del sistema: los sistemas fotovoltaicos con inversores que aprovechan la tecnología AC Coupling pueden dimensionarse y ampliarse según las necesidades energéticas específicas de la empresa, ofreciendo una solución modular y adaptable a lo largo del tiempo.

• Continuidad operativa y resiliencia: la energía almacenada puede actuar como fuente de respaldo durante interrupciones de la red eléctrica, garantizando la continuidad de las operaciones críticas y protegiendo a la empresa frente a pérdidas de producción.

• Sostenibilidad medioambiental: la integración de sistemas de almacenamiento contribuye a una mayor independencia energética y a una reducción de la huella de carbono, mejorando la imagen corporativa y respondiendo a las crecientes expectativas en materia de responsabilidad ambiental.

Vivienda con instalación fotovoltaica existente

Situación: una familia instaló hace algunos años una instalación fotovoltaica en su vivienda para reducir los costes energéticos, alimentando diversos dispositivos eléctricos y electrónicos, además de electrodomésticos como el frigorífico y los sistemas de calefacción. Sin embargo, la mayor parte de la energía solar se produce durante el día, mientras que el consumo principal se concentra al final de la tarde y durante la noche, cuando ya no hay sol o la producción fotovoltaica es menor.

Desafío: la energía producida en exceso durante el día se vierte a la red, mientras que por la noche la familia se ve obligada a comprar electricidad de la red eléctrica. Esto reduce la eficacia de la instalación fotovoltaica en términos de ahorro e independencia energética.

Solución: instalación de un inversor híbrido con AC Coupling. El inversor RS Hybrid Monofásico, junto con baterías de baja tensión aislada (51,2 Vdc) para la máxima seguridad residencial, se añadió en paralelo al inversor de cadena monofásico ya existente, sin necesidad de realizar modificaciones importantes en la instalación original.

Ahora, la energía excedente se almacena en las baterías durante las horas diurnas gracias al apoyo del acoplamiento en corriente alterna. Cuando disminuye la irradiación solar o la producción es menor, el inversor híbrido y las baterías suministran energía a todos los dispositivos de la vivienda.

Beneficios obtenidos

✔ Eficiencia las 24 horas del día: gracias al sistema de almacenamiento, la energía solar no se desperdicia, sino que se utiliza de forma inteligente durante toda la jornada.

✔ La familia ya no recibe elevadas facturas eléctricas. La energía solar es gratuita y no genera costes. Los dispositivos funcionan con energía solar durante el día, mientras que el inversor con AC Coupling alimenta la vivienda por la noche utilizando la energía almacenada en las baterías.

✔ No existen riesgos de sobretensiones o incompatibilidades derivados de la incorporación de baterías adicionales. La funcionalidad AC Coupling está incluida en todos nuestros inversores híbridos. Además, con el tiempo, los usuarios pueden ampliar la instalación añadiendo más paneles solares según sus necesidades.

Resultado final: gracias a la integración del sistema de almacenamiento con tecnología AC Coupling, la familia ha mejorado significativamente la gestión de la energía doméstica. Ahora puede utilizar la energía solar también por la tarde y durante la noche, reduciendo su dependencia de la red eléctrica.

Para la familia, los beneficios se traducen en una mayor seguridad, confort y tranquilidad económica, con un suministro constante de energía para electrodomésticos esenciales como el frigorífico, la iluminación y los sistemas de calefacción o climatización. Todo ello sin necesidad de intervenciones invasivas en la instalación fotovoltaica existente, garantizando una inversión fácil y rápidamente amortizable con el paso del tiempo.

Empresa agrícola con instalación fotovoltaica y almacenamiento

Situación: una empresa con elevados consumos energéticos deseaba optimizar la eficiencia de su instalación y reducir la dependencia de la red eléctrica. La producción solar diaria era alta, pero parte de la energía no se utilizaba directamente, lo que provocaba pérdidas o vertidos a la red con tarifas poco rentables.

Desafío: la empresa quería aumentar el autoconsumo de la energía solar producida y reducir los costes operativos, garantizando al mismo tiempo una mayor independencia energética.

Solución:

• Instalación fotovoltaica de 100 kWp para una producción óptima de energía renovable.
• Sistema de almacenamiento de 21,2 kWh mediante AC Coupling, compuesto por 4 módulos de baterías Riello Solartech de 5,3 kWh, instalados en paralelo sin modificar el inversor existente.
• 1 inversor RS Hybrid Trifásico de 10 kWp acoplado a 3 inversores RS Trifásicos Riello Solartech de 30 kWp.
• Maximización de la energía solar: gracias a la capacidad de almacenar la energía producida durante el día para utilizarla por la tarde o durante los picos de consumo.

Beneficios obtenidos:

✔ Aumento del autoconsumo: la energía solar se utiliza de forma más eficiente, reduciendo la necesidad de comprar electricidad de la red.

✔ Reducción de los costes energéticos: un menor consumo de energía de la red se traduce en una factura eléctrica más baja.

✔ Mayor independencia energética: la empresa está menos expuesta a las subidas y fluctuaciones de los precios de la energía.

✔ Sostenibilidad: reducción de las emisiones y mayor utilización de energía limpia y renovable.

Instalación realizada en Loria (TV)

Gracias a la tecnología AC Coupling, esta empresa ha mejorado su eficiencia energética sin realizar intervenciones invasivas, optimizando su inversión fotovoltaica y haciéndola aún más rentable.

Supermercado con instalación fotovoltaica existente

Situación: un supermercado de tamaño medio instaló hace algunos años una instalación fotovoltaica para reducir los costes energéticos. Sin embargo, la mayor parte de la energía solar se produce durante las horas diurnas, mientras que los picos de consumo se producen a primera hora de la mañana, cuando se encienden las luces y los hornos para la preparación de productos frescos; durante las horas de mayor afluencia, debido al uso intensivo de cajas registradoras y sistemas de climatización; y durante el cierre nocturno, cuando se realizan los ciclos de limpieza y desinfección, además de una actividad de refrigeración más intensa para restablecer las temperaturas.

Desafío: la energía producida en exceso durante el día se vierte a la red a tarifas poco ventajosas, mientras que durante las horas punta o en periodos de menor producción fotovoltaica el supermercado debe comprar electricidad de la red a costes más elevados.

Solución:

• Instalación de un inversor RS Hybrid Trifásico: el inversor se añadió en paralelo, en el lado AC, a los inversores de cadena ya existentes, sin necesidad de realizar modificaciones en la instalación original.
• Integración de un sistema de almacenamiento con baterías: las baterías RS BATLIO 5300T LiFePO4 con una capacidad total de 31,8 kWh se integraron en el sistema, permitiendo almacenar la energía excedente producida durante el día y utilizarla por la tarde o durante los periodos de máxima demanda, cuando los costes de la energía son más elevados.

Beneficios obtenidos:

✔ Optimización del autoconsumo: la energía solar producida durante el día se almacena y se utiliza por la noche para alimentar equipos con alta demanda energética, como los sistemas de refrigeración y la iluminación, reduciendo así la dependencia de la red eléctrica.

✔ Reducción de los costes energéticos: el supermercado ha reducido la compra de energía de la red, especialmente durante las horas punta, logrando un ahorro significativo en la factura eléctrica. Se estima que los costes energéticos totales se han reducido en un 45 %.

✔ Mayor independencia energética: gracias al sistema de almacenamiento, el supermercado es ahora menos vulnerable a las fluctuaciones de los precios de la energía y ha aumentado su resiliencia operativa.

✔ Sostenibilidad: el uso de energía solar almacenada reduce aún más la huella ambiental de la actividad, contribuyendo a un uso más sostenible de los recursos energéticos.

Industria con instalación fotovoltaica

Situación: una empresa metalmecánica de tamaño medio instaló hace tiempo una instalación fotovoltaica de 160 kWp para reducir el consumo de energía de la red y optimizar los costes operativos. Sus necesidades energéticas son elevadas, debido a la alimentación de maquinaria pesada y líneas de producción que funcionan de forma continua durante muchas horas al día, incluido el turno de noche. Sin un sistema de almacenamiento, la producción fotovoltaica alcanza su máximo durante las horas diurnas, mientras que los picos de consumo pueden producirse en diferentes franjas horarias.

Desafío: optimizar la eficiencia económica y la autonomía energética de la planta de producción.

Solución:

• Instalación fotovoltaica existente de 160 kWp, capaz de cubrir el 55 % de la demanda energética de la empresa.
• Instalación de 3 nuevos inversores RS Hybrid Trifásicos de 30 kW con AC Coupling, para una potencia adicional total de 90 kWp. El sistema se integró sin modificar los inversores de cadena existentes, garantizando la compatibilidad con la instalación ya operativa. Solo fue necesaria la instalación de un contador (meter).
• Almacenamiento con baterías: el uso de baterías de Litio Hierro Fosfato (LiFePO4) con una capacidad total de 37,1 kWh permite almacenar la energía excedente producida y utilizarla durante los momentos de mayor demanda y en el turno nocturno, cubriendo aproximadamente el 30 % de las necesidades energéticas diarias.
• Gestión inteligente de la energía: el BMS del RS Hybrid Trifásico (Battery Management System) optimiza la carga y descarga de las baterías, reduciendo la energía tomada de la red durante los periodos de máxima demanda.

Beneficios obtenidos

✔ Ahorro energético: reducción de los costes energéticos del 80 % para alimentar maquinaria industrial, sistemas HVAC e iluminación.

✔ Mayor independencia de la red eléctrica: la empresa ha conseguido cubrir el 90 % de sus necesidades energéticas anuales con energía solar.

✔ Peak Shaving: la batería reduce los picos de demanda energética, disminuyendo los costes asociados a la superación de la potencia contratada y optimizando las tarifas de suministro eléctrico.

✔ Mejor retorno de la inversión (ROI): gracias al AC Coupling, es posible integrar sistemas de almacenamiento en instalaciones fotovoltaicas existentes sin intervenciones invasivas, con un periodo medio de amortización de solo unos pocos años.

✔ Sostenibilidad y certificaciones medioambientales: la reducción de las emisiones de CO₂ permite obtener certificaciones ISO 50001, mejorar la calificación ESG y acceder a incentivos relacionados con la transición energética.

El acoplamiento en corriente alterna (AC Coupling) representa, por tanto, la solución ideal para las industrias que desean maximizar el autoconsumo, reducir los costes operativos y mejorar su sostenibilidad energética sin modificar la infraestructura existente.