Contribuir a la estabilidad de la red de forma inteligente, con el easyE4 de Eaton
Ubicación: Andernach, Rhineland-Palatinate, Alemania
Desafío:A gregar control de ondulaciones a los inversores fotovoltaicos de una manera fácil y rentable
Solución: nano controlador easyE4 con módulo Modbus RTU
Resultado: Implementación inteligente del control de ondulaciones de acuerdo con las especificaciones del operador de la red
Utilizamos Modbus RTU y los cuatro contactos de conmutación sin potencial del easyE4, que están conectados al receptor de control de ondulación del operador de red, para reducir la salida al 60 %, 30 % o 0 %.
Historia
Todo comenzó con una pasión por los coches eléctricos, y por los puramente eléctricos. Para avanzar en la transición energética, Denis Röthke y Michael Giesa, fundadores y directores ejecutivos de IVG Energy Solutions GmbH, querían permitir a los clientes alimentar sus vehículos eléctricos utilizando solo electricidad de fuentes renovables.
Recientemente establecida, la empresa se especializa en soluciones holísticas en el campo de la fotovoltaica (PV), desde paneles solares hasta inversores y sistemas de almacenamiento. Dado que la oferta existente de sistemas fotovoltaicos, la mayoría de los cuales tenían un período de amortización de 20 años, dejó mucho por desear, los dos decidieron entrar en el mercado mayorista en 2020.
Después de una búsqueda intensiva, finalmente se encontraron con un proveedor cuyos productos ofrecían todo lo que buscaban, en términos de función, calidad y precio. Estos inversores híbridos no solo convierten la corriente continua en corriente alterna, sino que también están especialmente diseñados para funcionar con baterías para almacenar el excedente de energía.
El único inconveniente es que en Alemania, como en muchos otros países europeos, las instalaciones solares por encima de una determinada producción deben estar equipadas con el llamado receptor de control de ondulaciones. Dependiendo de la carga en la red y de la cantidad de energía que se alimenta, esta función permite a los operadores de la red reducir la salida del sistema del 100 % al 0 % en cuatro etapas para evitar la sobrecarga. Sin embargo, los inversores producidos por el fabricante elegido por IVG Energy Solution no están equipados con esta función ni con las conexiones necesarias.
Desafío
Para su uso en Alemania, los dispositivos deben actualizarse con hardware y software de control de ondulaciones, lo que es obligatorio para sistemas con una salida máxima de 30 kW o más. Este umbral, también conocido como pico de kilovatios (kWp), puede ser incluso inferior en áreas en las que la capacidad de la red es especialmente baja.
Además de vender los inversores, IVG Energy Solutions también quería diferenciarse de la competencia proporcionando servicios integrales de preventa y asistencia posventa, incluidas conexiones inteligentes con las plataformas de automatización de edificios Home Assistant e ioBroker.
Sin embargo, los ordenadores de una sola placa utilizados originalmente para este fin alcanzaron rápidamente sus límites, también en términos de fiabilidad. Por lo tanto, Giesa y Röthke buscaban una mejor solución para integrar receptores de control de ondulaciones en los inversores solares. Y el representante local de Eaton, que resultó estar en el edificio, tenía a mano la solución adecuada: el nano controlador easyE4, que es equivalente a un pequeño controlador lógico programable (PLC) debido a su amplia gama de funciones y módulos de comunicación.
Solución
El módulo easyE4 con Modbus RTU facilitó la implementación de la tecnología de control de ondulaciones requerida por los operadores de red alemanes. «Utilizamos Modbus RTU y los cuatro contactos de conmutación sin potencial del easyE4, que están conectados al receptor de control de ondulación del operador de red, para reducir la salida al 60 %, 30 % o 0 %,», dice Denis Röthke.
Pero el easyE4 puede hacer mucho más que eso. Dado que se trata de un controlador totalmente equipado en lugar de una placa de circuito, se puede acceder a toda la información del inversor. Por lo tanto, IVG Energy Solutions está trabajando actualmente con Eaton para hacer que los inversores híbridos sean aún más flexibles e inteligentes.
Uno de los objetivos más importantes es contribuir a la estabilidad de la red. Una característica que ya se ha implementado es la gestión de excedentes para bombas de calor conectadas a un sistema fotovoltaico suministrado por IVG Energy Solutions. Las bombas de calor que soportan esta función se denominan «preparadas para SG», donde SG significa «red inteligente».
Paul Dyck, ingeniero de aplicaciones de Eaton, explica cómo funciona esto: «En lugar de introducir el excedente de energía en la red, se almacena en el depósito de reserva del sistema de calefacción. Esto significa que el depósito de reserva se calienta al 110 %, por ejemplo a 50 en lugar de 45 grados, para almacenar la energía, en lugar de venderla baratamente». Las ventajas son obvias: la red no está sobrecargada y el operador de la instalación solar aprovecha al máximo la electricidad autogenerada.
Resultado
Al combinar los inversores con el easyE4 y el software adecuado, los clientes obtienen una solución plug-and-play compatible, para que nada se interponga en el uso de los dispositivos en Alemania. «Refinamos los sistemas inversores con tecnología y software de Eaton para poder suministrar «productos diseñados en Alemania»», explica Röthke.
Pero el control de ondulaciones es solo el principio: IVG planea aprovechar al máximo las capacidades técnicas del easyE4 añadiendo más opciones, desde la preconfiguración de los inversores a través de la pantalla del relé de control hasta la integración en la nube. Esto se debe a que la gestión inteligente de la carga puede hacer una contribución importante a un suministro eléctrico preparado para el futuro.
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