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Balance de sistema

Balance de sistema

El balance de sistema (en inglés: Balance of System, conocido también por el acrónimo BOS) comprende todos los componentes de un sistema fotovoltaico con excepción de los paneles fotovoltaicos.

Podemos pensar en un sistema completo de energía fotovoltaica compuesto por tres subsistemas.

  • En el lado de la generación de energía, un subsistema de dispositivos fotovoltaicos (células, módulos, matrices) convierte la luz solar en electricidad de corriente continua (CC).
  • En el lado del uso de energía, el subsistema consiste principalmente en la carga, que es la aplicación de la electricidad fotovoltaica.
  • Entre estos dos, necesitamos un tercer subsistema que permita que la electricidad generada por los módulos fotovoltaicos se aplique correctamente a la carga. Este tercer subsistema a menudo se llama el "balance del sistema" o BOS.

Un sistema conectado a la red requiere un equipo de equilibrio del sistema que le permita transmitir electricidad de forma segura a sus cargas y cumplir con los requisitos de conexión a la red de su proveedor de energía. 

¿Qué elementos componen el balance de sistema?

El balance de sistema lo constituyen, en términos generales:

  • El acumulador electroquímico (o baterías). En caso de algunos sistemas aislados de la red la electricidad generada no se puede suministrar a la red eléctrica, en estos casos hay que almacenarla en baterías o elementos similares.
  • La unidad de control.
  • El inversor de corriente, que es un equipo electrónico que permite modular y transformar la corriente eléctrica generada por las placas fotoeléctricas.
  • Regulador de carga.
  • La estructura mecánica de soporte.
  • El cableado eléctrico.
  • Los dispositivos de protección (fusibles, tomas de tierra e interruptores).

Otros componentes opcionales en un balance de sistema solar incluyen:

  • Monitorización del punto máximo de potencia, (en inglés: Maximum Power Point tracking, MPPT)
  • Seguidor solar GPS. Para poder calcular la mejor inclinación y orientación de los paneles solares.
  • Software de gestión de energía. 
  • Concentradores solares. Los concentradores permiten concentrar mediante espejos la radiación solar en un solo punto.
  • Sensores de radiación solar.
  • Equipo de viento.
  • Accesorios de tareas específicas diseñadas para satisfacer las necesidades especializadas para un propietario del sistema.
  • Además, los sistemas CPV requieren lentes o espejos ópticos y, a veces, un sistema de refrigeración.

Además, una estación grande de energía solar fotovoltaica sobre el suelo requiere equipos e instalaciones, tales como:

  • Conexiones a la red
  • Instalaciones de oficinas y de hormigón.

El terreno donde está instalada la planta, a veces se incluye como parte de la BOS también.

¿Cuánto cuesta el balance del sistema?

El costo del balance del sistema incluirá el costo del hardware (y el software, si corresponde), la mano de obra, lo que permite las tarifas de interconexión e inspección, y cualquier otra tarifa que se aplique. Para sistemas solares comerciales grandes, el costo de BOS puede incluir el costo de la tierra y la construcción, etc.

Para tener una idea del costo del balance del sistema fotovoltaico (BOS solar), los módulos fotovoltaicos representan aproximadamente el 25% del coste total. El coste de las baterías acostumbra a ser superior al de los paneles fotovoltaicos, sobre todo si se incluye la reposición periódica.

Así pues, aunque los módulos fueran gratis, sólo reduciríamos el coste de las estaciones aisladas en un 25%.

Afortunadamente, muchas aplicaciones no necesitan acumuladores (bombeo de agua, riego, conexión a red) y están libres de esta carga económica.

Regulador de carga

El regulador de carga es un dispositivo que regula las tasas de flujo de electricidad desde la fuente de generación hasta la batería y la carga.

El controlador mantiene la batería completamente cargada sin sobrecargarla. Cuando la carga consume energía, el controlador permite que la carga fluya desde la fuente de generación hacia la batería, la carga o ambas. Cuando el controlador detecta que la batería está totalmente cargada (o casi por completo), reduce o detiene el flujo de electricidad desde la fuente de generación, o la desvía a una carga auxiliar o de "derivación" (más comúnmente un calentador de agua eléctrico).

Muchos controladores también detectarán cuando las cargas hayan tomado demasiada energía de las baterías y detendrán el flujo hasta que se restablezca la carga suficiente en las baterías. Esta última característica puede extender en gran medida la vida útil de la batería.

¿Qué es el balance de planta?

El balance de planta (BOP) es un término generalmente utilizado en el contexto de la ingeniería de energía para referirse a todos los componentes de soporte y sistemas auxiliares de una planta de energía necesarios para entregar la energía, además de la unidad generadora en sí.

Estos pueden incluir transformadores, inversores, estructuras de soporte, etc., dependiendo del tipo de planta.

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Fecha publicación: 13 de mayo de 2015
Última revisión: 13 de febrero de 2019