Microgeneradores: Off-grid vs Hybrid

La microgeneración es donde el calor y la energía eléctrica se generan a pequeña escala a través de sistemas de energía independientes (o mini redes si se trata de una comunidad pequeña). Los sistemas de energía son típicamente fuentes de energía renovables como la solar, eólica e hidroeléctrica / micro turbinas. Estos microgeneradores pueden ser ‘fuera de la red’ o un ‘sistema de energía híbrido’. Para aquellos que buscan instalar un microgenerador, es importante conocer las diferencias entre estos sistemas.

En primer lugar, un sistema fuera de la red no está conectado a la Red Nacional. Depende de la fuente de energía renovable para generar energía y requiere almacenamiento de batería para almacenar el exceso de energía y proporcionar estabilidad. Un controlador de carga regula la corriente que fluye a través del almacenamiento de la batería desde la fuente de energía renovable. Esto es fundamental para garantizar que la batería funcione con un rendimiento óptimo, así como para protegerla de la sobrecarga, y asegura que todo el sistema sea eficiente tanto a corto como a largo plazo. El almacenamiento de la batería dejará de almacenar energía cuando haya alcanzado su capacidad máxima.

Se alimenta corriente continua a las baterías; sin embargo, los electrodomésticos suelen funcionar con corriente alterna. Se utiliza un inversor para convertir la corriente continua en corriente alterna. Luego se conecta a la carga para completar el circuito. Al cambiar la carga entre estas diferentes fuentes de energía en el hogar, es necesario utilizar un interruptor de transferencia para facilitar esto. Es posible que también se necesiten generadores de respaldo como fuente de carga de respaldo para recargar la batería. También se pueden utilizar cuando el sistema falla y es necesario desviar la batería.

Beneficios de los sistemas fuera de la red:
– Le permite ser independiente de la Red Nacional y generar su propia energía. Esto significa que usted es más resistente a los choques externos que experimenta la Red Nacional, como cortes de energía.
– Prácticamente no recibe facturas de energía.
– Puede minimizar su huella de carbono.
– Puedes gestionar la cantidad de energía que consumes.

Contras:
– Existe un alto costo inicial inicial al instalar la fuente de energía renovable y la batería.
– Cuando se utilizan bancos de baterías o generadores, necesitan mantenimiento y / o riego regulares, por lo que estos costos deben tenerse en cuenta.
– Hay menos seguridad energética ya que si el sistema no produce suficiente energía, no hay otra alternativa. En invierno, por ejemplo, es posible que no se genere y almacene suficiente energía para satisfacer la demanda. Incluso con sistemas de respaldo instalados, el almacenamiento y la generación de energía están limitados por el tamaño del sistema instalado.
– Debe controlar las actividades diarias y restringir el consumo de energía siempre que sea posible para mejorar la eficiencia energética.

Los sistemas híbridos están integrados en la Red Nacional y le permiten alimentar sus hogares de forma independiente cuando es óptimo para la temporada utilizar fuentes de energía renovables (cuando hace mucho viento para alimentar turbinas, etc.) y beneficiarse de la energía de la Red cuando sea necesario. El exceso de energía se puede alimentar a la Red Nacional, de la que puede obtener algo de dinero. Esto ayudará simultáneamente a National Grid a responder a las crestas y depresiones de la demanda de los consumidores. Además, cuando el sistema no puede generar electricidad, la Red Nacional podrá satisfacer sus necesidades de electricidad. Alternativamente, las baterías se pueden usar para almacenar el exceso de energía de fuentes de energía renovable, que se pueden usar para alimentar cargas durante condiciones climáticas adversas o por la noche, lo que permite que los electrodomésticos sigan funcionando. O cuando las tarifas de energía están en su punto más alto para evitar importar energía de la Red en estos momentos pico. Las baterías de estos sistemas también pueden ser cargadas por la red donde la energía almacenada necesita ser recargada. Las baterías en los sistemas híbridos reducen su dependencia de Grid, pero el Grid sigue ahí como una opción de respaldo.

El sistema es similar a un sistema fuera de la red, pero se necesitan algunos componentes adicionales para administrar su conexión a la red. Después de que la electricidad pasa a través de un inversor (como en un sistema fuera de la red), se utiliza un cuadro de distribución. Un cuadro de distribución transmite la electricidad a través de varios circuitos y distribuye la electricidad de una fuente a otra. Esto vincula la fuente de energía a los transformadores e integra el sistema a la Red desde allí. Similar a un sistema fuera de la red, se necesita un interruptor de transferencia para cambiar la carga entre diferentes fuentes de energía en el hogar. Además, se necesitan medidores de electricidad para monitorear las operaciones del sistema. También deben incluirse fusibles y disyuntores por motivos de seguridad.

Beneficios de un sistema híbrido:
– Un sistema híbrido significa que el flujo de energía es continuo, lo que significa que es seguro.
– Es compatible con otros sistemas y se puede utilizar para alimentar otros aparatos eléctricos como vehículos eléctricos, etc.
– Es muy eficiente.
– Los costos de mantenimiento son generalmente bajos.

Contras:
– Estos sistemas pueden costar más en general de instalar y ejecutar, especialmente cuando aún no está conectado a la red.
– El proceso de control es más complejo.
– El número de máquinas que se pueden conectar es limitado.

La mayoría de los microgeneradores que vemos instalados en el Reino Unido en la actualidad son sistemas híbridos. Al considerar qué opción elegir, debe preguntarse cuáles son sus motivaciones.

Referencias:
1) http://www.icax.co.uk/on_site_renewable_energy.html (ICAX, sin fecha)
2) http://www.windandsun.co.uk/information/solutions/off-grid-solutions/diy-off-grid-systems.aspx#.XuSiGLySmUk (Viento y sol, sin fecha)
3) https://zerohomebills.com/basics-about-pv-off-grid-systems/ (0Bills, sin fecha)
4) https://energyeducation.ca/encyclopedia/Microgeneration#:~:text=%22Off%2Dgrid%22%20microgenerators%20use,grid%20to%20accommodate%20that%20difference. (Bethel Afework, Microgeneración, 25)
5) https://sinovoltaics.com/learning-center/off-grid/off-grid-solar-system-components/ (Rooij, sin fecha)
6) https://energyoptions-wind.com/offgrid/ (Opciones de energía, 2018)
7) https://www.esolar.co.nz/what-are-the-benefits-of-an-off-the-grid-solar-system/ (Esolar, 2013)
8) https://www.intermtnwindandsolar.com/off-grid-solar-energy-systems-pros-and-cons/#:~:text=Disadvantages%20of%20Off%2DGrid%20Solar%20Energy%20Systems&text=Adding% 20a% 20battery% 20bank% 20and, ejecute% 20out% 20of% 20stored% 20electricity. (Intermountain eólica y solar, 2017)
9) https://www.worldsolar.co.nz/blog/pros-and-cons-of-off-grid-vs-hybrid (solar mundial, 2018)
10) https://www.ecpowersystems.com/resources/switchboards/the-role-of-an-electric-switchboard-in-power-flow/ (East Coast Power Systems, 2012)
11) https://solartechnologies.com/advantages-disadvantages-hybrid-solar-energy-systems/ (Tecnologías solares, 2018)

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