Almacenamiento energético

Sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) para industria

Bancos de baterías industriales, equipos de conversión de potencia y control para guardar energía cuando es barata o abundante y usarla cuando cuesta más, cuando falta o cuando la red falla.

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Qué es un BESS y de qué se compone

BESS son las siglas en inglés de Battery Energy Storage System: un sistema que almacena energía eléctrica en baterías y la entrega cuando se necesita. A escala industrial no es un banco de baterías suelto, sino un conjunto integrado que se diseña como una sola instalación.

Baterías: módulos de celdas, en la industria casi siempre de litio ferrofosfato (LFP) por su estabilidad térmica y su vida en ciclos.
BMS (sistema de gestión de baterías): vigila voltaje, temperatura y estado de carga de cada módulo y protege a las celdas.
PCS (sistema de conversión de potencia): el inversor bidireccional que carga las baterías desde la red o la solar y descarga hacia la instalación.
EMS (sistema de gestión de energía): el control que decide cuándo cargar y cuándo descargar según la tarifa, la demanda o la falla de la red.
Gabinete, control térmico y protección contra incendio, dimensionados para el sitio donde se instala.

Para qué se usa un BESS en una planta industrial

El valor de un BESS depende de cuántas funciones hace a la vez. Un sistema que solo espera el apagón es caro; uno que además reduce la factura todos los días se paga con su uso. Estas son las aplicaciones que se evalúan en cada proyecto:

Reducción de demanda (peak shaving): descarga en los minutos de mayor consumo para que la demanda máxima facturada baje. Ver BESS para reducir la demanda.
Desplazamiento de energía: carga en horario base, cuando la energía es más barata, y descarga en horario punta.
Respaldo: toma la carga en milisegundos cuando falla la red, antes de que arranque el generador, o sostiene sola las cargas críticas durante el tiempo para el que se dimensionó.
Integración solar: guarda los excedentes de los paneles para usarlos fuera de las horas de sol. Ver almacenamiento para energía solar.
Calidad de energía: compensa caídas de voltaje y ayuda a cumplir los requisitos del Código de Red en factor de potencia.

Potencia y energía: las dos medidas de un BESS

Un BESS se especifica con dos números. La potencia, en kW o MW, es cuánto puede entregar en un instante y la fija el PCS. La energía, en kWh o MWh, es cuánto tiempo puede sostener esa potencia y la fija el banco de baterías. Un sistema de 500 kW y 1,000 kWh entrega 500 kW durante dos horas.

La relación entre ambas depende de la aplicación. Recortar un pico de demanda de quince minutos pide mucha potencia y poca energía; desplazar el consumo de todo el horario punta pide lo contrario. Por eso el dimensionamiento empieza con el perfil de carga de la planta, medido en intervalos de quince minutos, y no con un catálogo. La guía cómo dimensionar un BESS explica el cálculo.

BESS y planta de emergencia: no compiten, se complementan

Un BESS dimensionado para horas de respaldo es costoso; una planta de emergencia tarda segundos en tomar la carga. Juntos resuelven las dos cosas: el banco de baterías absorbe el instante del corte y el primer impacto de carga, y la planta de emergencia sostiene la operación las horas que dure. Gracida Power trabaja ambas líneas, así que el sistema se diseña completo y no como dos proyectos separados.

La comparativa BESS o planta de emergencia explica cuándo conviene cada uno y cuándo los dos.

Lo que se revisa antes de proponer un BESS

Antes de hablar de baterías se revisa la factura: tarifa contratada, demanda máxima, consumo por periodo horario y cargos por factor de potencia. Después, el perfil de carga y la calidad de energía del sitio. Con eso se sabe qué aplicaciones tienen valor real en esa planta y cuál sería el tamaño del sistema. Ese análisis forma parte de los proyectos energéticos de Gracida Power.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa BESS?

BESS significa Battery Energy Storage System, sistema de almacenamiento de energía en baterías. Es un conjunto de baterías, inversor bidireccional (PCS), sistema de gestión de baterías (BMS) y control de energía (EMS) que guarda electricidad y la entrega cuando se necesita. En la industria se usa para reducir la demanda máxima, desplazar consumo al horario barato, respaldar procesos e integrar energía solar.

¿Un BESS reduce el recibo de CFE?

Puede reducirlo cuando la tarifa cobra por demanda o por horario, como la GDMTH que tienen muchas plantas industriales. El BESS descarga en los momentos de mayor consumo para bajar la demanda facturada y puede cargarse en horario base para usar esa energía en punta. Cuánto ahorra depende del perfil de carga de la planta, por eso se calcula con su historial de consumo antes de proponer un tamaño.

¿Un BESS sustituye a la planta de emergencia?

Solo en casos donde el respaldo necesario es corto. Las baterías toman la carga en milisegundos, pero sostenerla durante horas exige un banco muy grande. En la mayoría de las plantas industriales la combinación es más eficiente: el BESS cubre el instante del corte y el pico de arranque, y la planta de emergencia sostiene las horas.

¿Qué tipo de baterías usa un BESS industrial?

La mayoría de los sistemas industriales actuales usan baterías de litio ferrofosfato (LFP), por su estabilidad térmica, su seguridad y su número de ciclos de vida. Otras químicas de litio ofrecen más densidad de energía pero menos margen térmico. La química y el número de ciclos se eligen con la aplicación: no es lo mismo descargar una vez al día que varias.

¿Cuánto espacio ocupa un sistema BESS?

Los sistemas industriales suelen entregarse en gabinetes de exterior o en contenedores, con el control térmico y la protección contra incendio integrados. El espacio depende de la energía almacenada y del formato elegido, y se define junto con la ubicación, la distancia al punto de conexión y las condiciones del sitio durante el levantamiento.