SMA SMART HOME. Para un mejor uso de la energía fotovoltaica

Transcripción

1 SMA SMART HOME Para un mejor uso de la energía fotovoltaica

2 CONTRIBUYA A LA TRANSICIÓN ENERGÉTICA con la gestión de la energía de SMA Una historia de éxito sin precedentes: en solo unos pocos años las energías renovables han hecho realidad un suministro de corriente seguro, económico y respetuoso con el medio ambiente. Solamente las instalaciones fotovoltaicas producen cada año miles de millones de kilovatios-hora que garantizan la completa compensación del CO 2. Además, en muchos países los costes de producción ya están por debajo del precio de la electricidad para uso doméstico. La llamada paridad de red ( grid parity ) también plantea algunas preguntas adicionales como: En qué modo la energía fotovoltaica generada puede mejorar la autoalimentación del operador de la instalación fotovoltaica? Cuál es la mejor forma para apoyar la seguridad de suministro en la red pública? En defi nitiva, cuál es la manera óptima y rentable de utilizar la energía fotovoltaica generada? Una buena respuesta a estas preguntas es el autoconsumo de la energía fotovoltaica, que asume un papel esencial. El incremento sensato de la cuota de autoconsumo requiere el uso de una gestión inteligente de la energía que pueda optimizar de forma sencilla y automática la generación de corriente y el consumo de energía en el hogar. En este contexto, no podría ser más oportuna la actual tendencia de los equipos domésticos conectados en red con nuevas funciones de confort, así como el desarrollo de tecnologías de almacenamiento cada vez más económicas y de mayor rendimiento. La casa inteligente ofrece múltiples benefi cios, especialmente a los operadores de instalaciones fotovoltaicas, como ventajas económicas, una efi ciencia energética mejorada y una mayor independencia respecto a las compañías eléctricas, todo lo cual redunda en un mayor confort y una transparencia total del consumo de energía. Para asegurar el éxito de la transición energética, en el futuro la red pública también combinará de forma inteligente equipos consumidores, generadores renovables de energía y sistemas de almacenamiento. Esta red eléctrica inteligente ( smart grid ) también creará sinergias y, al mismo tiempo, garantizará el habitual alto nivel de seguridad de suministro. El fundamento ideal para esta red es el uso efi ciente de la energía en las casas inteligentes del futuro, cuyos componentes más importantes presentamos en las próximas páginas. De este modo ya puede iniciar ahora mismo su transición energética personal. 2

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4 SUMINISTRO EN LUGAR DE GENERACIÓN Gestión inteligente y máxima efi ciencia Cada vez se pone mayor énfasis en el uso efi ciente de la energía fotovoltaica, lo cual implica también un aumento de los requisitos que han de cumplir los sistemas. Por supuesto, los inversores de alto rendimiento continúan siendo esenciales. Sin embargo, ya no son sufi cientes y deben integrarse en un sistema inteligente y renovable de suministro de energía. SMA acepta este reto y se convierte en el primer fabricante que ofrece una solución completa para la gestión de la energía en el hogar: un gestor energético inteligente y de fácil manejo, con pronósticos de generación para el lugar de la instalación y un sistema de almacenamiento fl exible, que también se puede integrar sin problemas en instalaciones existentes. Además, SMA está desarrollando el Sunny Boy 5000 Smart Energy, el primer inversor fotovoltaico para el montaje en pared con almacenamiento integrado fabricado en grandes series. Compacto y fácil de instalar, este equipo es la solución más rentable para instalaciones domésticas estándares y, pese a su batería de iones de litio relativamente pequeña, ofrece una gran versatilidad. Para asegurar que todos los productos y soluciones para la gestión de la energía en el hogar cumplen los elevados estándares de calidad, SMA colabora con fabricantes líderes en los ámbitos de la tecnología de almacenamiento, medición inteligente, equipos domésticos, suministro de calor y movilidad eléctrica. 4

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6 GESTIÓN INTELIGENTE DE LA ENERGÍA SMA SMART HOME Paso a paso hacia el suministro de corriente del futuro Análisis, pronósticos e información Al igual que la red eléctrica inteligente del futuro, el SMA Smart Home combina una gran variedad de generadores, equipos consumidores y baterías para formar un sistema inteligente totalmente automático. Su característica principal es el intercambio continuo de información entre los distintos componentes, el usuario y el gestor energético central. Qué cantidad de energía fotovoltaica estará disponible y a qué hora? Cuándo y durante cuánto tiempo se utilizarán grandes equipos consumidores? Qué cantidad acumulada de electricidad o calor está disponible y cuál es la potencia de carga o descarga? Y cuánta electricidad se está generando, consumiendo e inyectando o tomando de la red pública en un momento dado? Para responder a todas estas preguntas, el gestor energético no solo analiza los datos de los contadores de corriente, sino que también está conectado a los demás componentes. Otras funciones importantes incluyen la facilidad de manejo para el usuario, así como la indicación y evaluación clara de todos los datos energéticos. En resumidas cuentas, todo está bajo control y se ajusta a las necesidades específi cas del cliente. Control automático de los equipos consumidores Lavar, aclarar, calentar: en casi todos los hogares existen equipos consumidores de energía que no están sujetos a un rígido horario, como puede ser, por ejemplo, la lavadora. Un control automático permite modifi car el momento de conexión sin causar inconvenientes al usuario. Las ventajas son múltiples: además del aumento económicamente atractivo de la cuota de autoconsumo y una mayor independencia respecto a las compañías eléctricas, también es posible benefi ciarse de las tarifas de electricidad variables. Resultan especialmente adecuados para el inicio diferido los grandes equipos domésticos programables, así como las bombas térmicas o los cartuchos calentadores para acumuladores de agua caliente. La integración del suministro de calor en la gestión eléctrica de la carga crea importantes sinergias: la mayoría de los hogares ya dispone de acumuladores de calor, que resultan notablemente más económicos que los acumuladores eléctricos y por lo general cuentan con sufi ciente capacidad para almacenar grandes cantidades de energía fotovoltaica como calor útil. 6

7 Almacenamiento temporal de la energía Un sistema de almacenamiento eléctrico permite almacenar de forma temporal la energía fotovoltaica para su posterior uso, lo cual aumenta la cuota de autoconsumo así como la autosufi ciencia. El resultado es una fl exibilidad máxima. Además, mientras que los costes de los combustibles fósiles no dejan de crecer, el precio de las tecnologías de almacenamiento sigue una tendencia claramente bajista. Incluso los pequeños sistemas de almacenamiento pueden reducir la carga de la red limitando la máxima potencia inyectada y evitando las pérdidas de regulación. Los grandes sistemas de almacenamiento también pueden proteger la casa frente a apagones y aseguran una mayor independencia. Y la integración de vehículos eléctricos en el sistema energético doméstico proporciona otra opción más de almacenamiento de energía. También son posibles otras aplicaciones relacionadas con la red pública y que pueden devengar una atractiva retribución adicional, como la prestación de servicios en centrales virtuales. 7

8 SMA SMART HOME con una sencilla solución de almacenamiento integrada Sunny Boy 5000 Smart Energy El Sunny Boy 5000 Smart Energy permite el almacenamiento temporal de unos dos kilovatios-hora de energía fotovoltaica. De este modo, aumenta la cuota de autoconsumo y, al mismo tiempo, se reduce la potencia inyectada. Sunny Home Manager Como gestor energético central, analiza diversas magnitudes de entrada y utiliza un algoritmo inteligente de planificación para lograr una coordinación temporal óptima entre generación y consumo. Sunny Portal El manejo y la configuración del Sunny Home Manager se llevan a cabo mediante el Sunny Portal. Se puede utilizar cualquier navegador, tanto desde el ordenador como desde un teléfono inteligente. La visualización en tiempo real de todos los valores energéticos también fomenta la reducción del consumo energético. Equipos consumidores no controlables La cocina, la televisión, el ordenador y otros muchos equipos consumidores eléctricos no pueden controlarse con el Sunny Home Manager. No obstante, sus momentos de conexión típicos se tienen en cuenta automáticamente cuando se planifica el control de los equipos consumidores. Equipos consumidores controlables Los equipos consumidores de energía que no están sujetos a un momento de conexión concreto se pueden activar por control remoto con el Sunny Home Manager e integrar así en la gestión inteligente de la carga. Lavadora Secadora Acumulador de calor con cartucho calentador Bomba térmica Pequeña instalación de cogeneración Además de calor, las instalaciones de cogeneración generan también electricidad, por lo que aprovechan mejor la energía combustible. Puesto que el calor se almacena fácilmente, se pueden utilizar como generadores de energía controlables en la casa inteligente. Coche eléctrico La batería de un coche eléctrico es mucho más que un simple equipo consumidor de energía: combinada con un inversor adecuado, también se puede utilizar como sistema de almacenamiento de energía adicional en la casa inteligente. Red pública La carga de la red pública disminuye gracias al autoconsumo, ya que el hogar necesita menos corriente de la red pública y, al mismo tiempo, cede a esta menos energía fotovoltaica. Si hay mucha energía disponible en la red pública, el Sunny Home Manager puede tenerlo en cuenta a la hora de controlar los equipos consumidores, reduciendo así los costes energéticos. 8

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10 SUNNY HOME MANAGER La unidad central de la gestión inteligente de la energía Con el Sunny Home Manager, SMA es el primer fabricante que ofrece una solución central de gestión de la energía que permite planifi car de forma inteligente el control automático de los equipos consumidores y, además, integra sistemas de almacenamiento. El aprovechamiento de pronósticos del tiempo referidos al lugar de la instalación para prever la producción de energía fotovoltaica no tiene competencia hasta hoy. Como particularidad adicional, el Sunny Home Manager tiene también en cuenta las tarifas eléctricas variables, y permite así por primera vez gestionar la carga de forma integral. De esta forma, el equipo puede ajustar el consumo eléctrico del hogar no solo a la potencia momentánea de la instalación fotovoltaica, sino también a cada oferta energética de la red pública. El Sunny Home Manager se sirve de enchufes inalámbricos de SMA para conectar los equipos consumidores, pero también es compatible con futuros estándares de comunicación para aplicaciones de la casa inteligente. Por tanto, puede controlar directamente los equipos domésticos así como los sistemas de calefacción, aire acondicionado y ventilación, e integrarlos en la gestión de la energía. Sencillo El manejo del Sunny Home Manager es extremadamente sencillo y se lleva a cabo desde cualquier navegador, ya sea un teléfono inteligente o el ordenador, desde casa o cualquier otra ubicación. El usuario dispone de cómodas funciones automáticas y de gráfi cos de evaluación preconfi gurados. La instalación es igual de fácil: además de una conexión de datos con los contadores de corriente, solamente se necesita una conexión a internet. El Sunny Portal se conectará automáticamente. Los enchufes inalámbricos de SMA para controlar los equipos consumidores funcionan como repetidores, de modo que aseguran una conexión sin problemas. Exacto El Sunny Home Manager evalúa los datos de hasta tres contadores de corriente, lo que le permite detectar todos los fl ujos relevantes de la casa. Sus interfaces analógicas y digitales le permiten procesar datos de fl ujo de energía con precisión de segundos, algo esencial para controlar efi cazmente los equipos consumidores. Además, los enchufes inalámbricos del SMA, con función de medición integrada, calculan el consumo 10

11 Perfil de carga doméstico típico con una instalación fotovoltaica (5 kwp) Perfil de carga con el Sunny Home Manager El Sunny Home Manager puede diferir temporalmente el uso de equipos consumidores y aumentar así considerablemente la cuota de autoconsumo. Si existen tarifas eléctricas variables, el inicio diferido también permite reducir los costes energéticos. exacto de los equipos conectados como perfi les de carga y aumentan la precisión de la planifi cación. Exhaustivo El Sunny Home Manager recibe continuamente pronósticos de potencia fotovoltaica sobre la instalación, tiene presentes las tarifas eléctricas variables y ofrece un acceso estándar al Sunny Portal con varias posibilidades de evaluación y análisis. Combinado con el Sunny Boy 5000 Smart Energy o el Sunny Backup, también existe un almacenamiento de batería y, opcionalmente, un suministro de corriente sin interrupciones. Además de controlar automáticamente los equipos, el sistema aconseja cómo manejar los tiempos óptimos de funcionamiento de los equipos eléctricos. Resumen de las ventajas:» Aumento de la cuota de autoconsumo gracias al control automatizado de equipos consumidores y sistemas de almacenamiento» Consejos de manejo específicos para un uso óptimo de la energía fotovoltaica» Visualización en tiempo real y análisis completo de los flujos energéticos en el hogar» Monitorización de la instalación mediante el acceso al Sunny Portal» Puesta en servicio sencilla mediante un asistente de instalación» Apuesta de futuro gracias a la compatibilidad con estándares de comunicación venideros para la automatización doméstica 11

12 SUNNY BOY 5000 SMART ENERGY La solución de almacenamiento sencilla para el hogar del futuro Con el Sunny Boy 5000 Smart Energy, SMA ha desarrollado un sistema único. Es el primer equipo que combina un inversor fotovoltaico completo y moderno con un sistema de almacenamiento dentro de una carcasa compacta para montar en la pared. El resultado está a la vista: una solución tan rentable como sencilla que se adapta perfectamente a instalaciones domésticas estándares y a los requisitos de la transición energética. La batería integrada de iones de litio tiene una capacidad de uso de unos dos kilovatios-hora, que permite un funcionamiento más efi ciente: mientras las baterías más grandes alcanzan su máxima capacidad solamente los días de mayor rendimiento, esta batería comparativamente más pequeña aumenta la cuota de autoconsumo durante casi todo el año. Esto no solo permite una mayor independencia del operador frente a los suministradores de energía sino también frente a las subidas del precio de la energía. El equipo también permite utilizar prácticamente toda la energía fotovoltaica disponible, incluso si se limita la potencia inyectada al 70 % de la potencia fotovoltaica nominal. Por tanto, no es necesario instalar un sistema de control separado para limitar la potencia conforme a la Ley de Energías Renovables alemana (EEG). A ello hay que añadir nuevas posibilidades de uso como la prestación de servicios de almacenamiento altamente rentables en las redes inteligentes ( smart grid ) del futuro. 12

13 Perfil de carga doméstico típico con una instalación fotovoltaica (5 kwp) Perfil de carga con el Sunny Home Manager y el Sunny Boy 5000 Smart Energy La batería integrada del Sunny Boy 5000 Smart Energy aumenta el autoconsumo gracias al almacenamiento temporal de energía durante la generación de picos. Además, también permite cumplir sin problemas la limitación de potencia del 70 % conforme a la Ley de Energías Renovables alemana (EEG), al mismo tiempo que se puede utilizar prácticamente toda la energía producida por el generador fotovoltaico en un año. Resumen de las ventajas:» Aumento de la cuota de autoconsumo en aproximadamente un 50 %» Utilización casi completa de la energía fotovoltaica generada incluso si se limita la potencia inyectada al 70 % de la potencia nominal del generador» Instalación rentable gracias al montaje en pared rápido y sencillo» Excelente rendimiento en la conversión y almacenamiento temporal de la electricidad» Posibilidad de ofrecer servicios de almacenamiento 13

14 Mientras la optimización del autoconsumo se estanca a mayor capacidad de almacenamiento, el grado de utilización de la batería continúa reduciéndose. Si no se precisa una función de respaldo, los sistemas de almacenamiento de menos tamaño son la solución más rentable. Nuevo y diferente: el SUNNY BOY 5000 SMART ENERGY» El primer inversor fotovoltaico para el montaje en pared fabricado en serie con almacenamiento integrado» Sencilla instalación gracias a un diseño compacto completamente integrado» La solución más rentable para aplicaciones domésticas típicas» Máxima fiabilidad y seguridad de funcionamiento gracias a celdas de iones de litio de LG Chem con gestión avanzada de baterías integrada 14

15 Desembale y monte el equipo y conecte los cables de CC y CA: el Sunny Boy 5000 Smart Energy es increíblemente sencillo de instalar. 15

16 SMA SMART HOME con almacenamiento fl exible como equipamiento adicional Sunny Boy 5000TL El inversor fotovoltaico convierte la corriente continua generada en los módulos fotovoltaicos en corriente alterna. Esta se utiliza principalmente para los equipos consumidores de la casa; solamente el exceso fluye a la red pública. Sunny Home Manager Como gestor energético central, analiza diversas magnitudes de entrada y utiliza un algoritmo inteligente de planificación para lograr una coordinación temporal óptima entre generación y consumo. Sunny Portal El manejo y la configuración del Sunny Home Manager se llevan a cabo mediante el Sunny Portal. Se puede utilizar cualquier navegador, tanto desde el ordenador como desde un teléfono inteligente. La visualización en tiempo real de todos los valores energéticos también fomenta la reducción del consumo energético. Sistema Sunny Backup Permite el almacenamiento temporal de energía fotovoltaica y ofrece al mismo tiempo un suministro de corriente sin interrupciones con la misma calidad que la red. Contador de corriente Pueden conectarse con el Sunny Home Manager hasta tres contadores de corriente por medio de interfaces S0 o D0. El equipo detecta así todos los flujos energéticos relevantes de la casa, con una resolución temporal especialmente alta en caso de utilizar interfaces digitales. 6 Equipos consumidores no controlables La cocina, la televisión, el ordenador y otros muchos equipos consumidores eléctricos no pueden controlarse con el Sunny Home Manager No obstante, sus momentos de conexión típicos se tienen en cuenta automáticamente cuando se planifica el control de los equipos consumidores. Equipos consumidores controlables Los equipos consumidores de energía que no están sujetos a un momento de conexión concreto se pueden activar por control remoto con el Sunny Home Manager e integrar así en la gestión inteligente de la carga Lavadora Secadora Acumulador de calor con cartucho calentador Bomba térmica Enchufe inalámbrico de SMA con Bluetooth El Sunny Home Manager utiliza enchufes inalámbricos para activar en el momento óptimo equipos consumidores que no disponen de una interfaz de control. Además, la función de medición integrada calcula el consumo de energía exacto del equipo conectado, mejorando así la precisión de la planificación. Red pública La carga de la red pública disminuye gracias al autoconsumo, ya que el hogar necesita menos corriente de la red pública y, al mismo tiempo, cede a esta menos energía fotovoltaica. Si hay mucha energía disponible en la red, el Sunny Home Manager puede tenerlo en cuenta a la hora de controlar los equipos consumidores, reduciendo así los costes energéticos. 16

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18 SUNNY BACKUP La solución de almacenamiento fl exible para cualquier aplicación Los sistemas de almacenamiento se utilizan en todo el mundo por distintas razones. Ofrecen seguridad de suministro adicional, aumentan la autosufi ciencia y, a través del aumento de la cuota de autoconsumo, también pueden mejorar la rentabilidad de la instalación fotovoltaica. Los requisitos de la batería son distintos en cada caso. Así, el puenteo de fallos prolongados de la red requiere una capacidad de la batería comparativamente grande que, sin embargo, tiene un impacto importante en la rentabilidaddel sistema. Cuando la prioridad es la independencia respecto a la compañía eléctrica, entonces se requiere una batería de tamaño medio, que será necesario completar con una fuente de energía adicional para los períodos con una baja irradiación solar. Si en cambio se da prioridad a los costes del sistema, se recomienda una batería más pequeña. Estos tres criterios se ponderan de forma diferente dependiendo de las necesidades específi cas y de factores externos tales como la remuneración, los precios energéticos o la cantidad de energía remunerable. Con el inversor de red aislada Sunny Backup, SMA ofrece una solución altamente fl exible para todos estos requisitos. Para equipamiento adicional Casi todas las instalaciones fotovoltaicas son compatibles con el equipamiento adicional de un sistema Sunny Backup. Además, los sistemas con un componente adicional para la conexión de contadores se pueden utilizar para optimizar el autoconsumo y para la autoalimentación. Aquellos que busquen algo más pueden combinar el sistema de respaldo con el Sunny Home Manager y benefi ciarse de todas las ventajas de la gestión inteligente de la energía. Flexible El usuario elige libremente el rendimiento de almacenamiento, la capacidad y el tipo de batería. En el sistema Sunny Backup se puede integrar la mayoría de las baterías de plomo o de iones de litio de los principales fabricantes como LG Chem, Sony, Samsung, SAFT, Dispatch-Energy, Akasol y Leclanché. También se puede combinar con pequeñas instalaciones eólicas, de cogeneración u otros generadores de energía. 18

19 Perfil de carga doméstico típico con una instalación fotovoltaica (5 kwp) Gracias a su batería escalable, el sistema Sunny Backup permite almacenar grandes cantidades de energía fotovoltaica y puede aumentar considerablemente la cuota de autoconsumo. El inversor de red aislada posee una elevada capacidad de sobrecarga y puede hacerse cargo del pleno suministro de la casa en caso de fallo de la red. Seguro Si falla la red pública, la función de respaldo se activa en cuestión de milisegundos y asegura un suministro de corriente continuo y fi able. La tecnología de inversores utilizada posee una elevada capacidad de sobrecarga, de modo que también se garantiza el uso seguro de los equipos consumidores críticos en caso de un fallo de la red. En la tecnología de iones de litio, SMA colabora con reputados fabricantes que ofrecen conceptos de seguridad probados para las baterías. Además, una comunicación especial entre la batería y el inversor garantiza una gestión avanzada de baterías así como una perfecta coordinación de todos los componentes. Resumen de las ventajas:» Optimización del autoconsumo en combinación con la Meter Box para Sunny Backup» Utilización de todas las opciones de gestión de la energía junto con el Sunny Home Manager (solo con SBU 2200)» Para equipamiento adicional de todas las instalaciones fotovoltaicas existentes» Inversión segura para el futuro gracias a una flexibilidad máxima de potencia, tipo y capacidad de la batería» Compatible con una gran variedad de generadores (energía fotovoltaica, eólica, hidráulica; instalaciones de cogeneración, etc.)» Suministro de corriente seguro y dinámico con una elevada capacidad de sobrecarga en caso de fallo de la red de suministro 19

20 EMPIECE HOY Transición energética con sistemas de almacenamiento conectados a red Los sistemas de almacenamiento descentralizados son un componente esencial en el camino hacia el suministro pleno con energías renovables, ya que la potencia se compensa cerca del punto de generación, lo cual elimina las pérdidas de transporte y minimiza la carga de las redes públicas. Su éxito depende de una gestión inteligente basada en pronósticos de generación y de consumo como los que ofrece SMA con el Sunny Home Manager y el pronóstico fotovoltaico integrado. Los modernos inversores fotovoltaicos sin almacenamiento cumplen todos los requisitos de la integración de redes, por lo que se recomienda seguir utilizándolos. Y con el sistema Sunny Backup, SMA ofrece una solución de almacenamiento escalable y altamente fl exible que permite completar en un momento posterior prácticamente todas las instalaciones fotovoltaicas. El futuro Sunny Boy 5000 Smart Energy va un paso más allá: este equipo para el montaje en pared es muy fácil de instalar y ofrece la combinación ideal de tamaño de la instalación fotovoltaica, rendimiento de almacenamiento y capacidad de almacenamiento de aplicaciones domésticas típicas, asegurando así una máxima rentabilidad. Combinado con la promoción sostenible de aplicaciones de almacenamiento y la futura producción en serie, acelerará el desarrollo de la casa inteligente y reducirá los costes energéticos, con lo que contribuirá al suministro de corriente inteligente y renovable del futuro. 20

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24 SMART_HOME-KES SMA y Sunny Boy son marcas registradas de SMA Solar Technology AG. Bluetooth es una marca registrada de Bluetooth SIG, Inc. Los textos y las ilustraciones corresponden al estado técnico a la hora de la impresión. Reservado el derecho de realizar modificaciones técnicas. No se asumen responsabilidades por errores de impresión. Impreso en papel libre de cloro. Actualizado: junio de 2012