Cómo dimensionar un BESS industrial

Paso a paso

1. Defina la aplicación

   Precise si el sistema recortará picos, desplazará consumo a otro horario, aprovechará solar o dará respaldo. Cada aplicación pide una relación distinta entre potencia y energía.

2. Obtenga el perfil de carga

   Consiga la demanda en intervalos de 15 minutos de al menos varios meses, del medidor de CFE o de un analizador. Sin perfil, el tamaño es una suposición.

3. Calcule la potencia

   Para recorte de picos, la potencia es la diferencia entre el pico más alto y la demanda objetivo. Esa es la potencia mínima del convertidor.

4. Calcule la energía

   Sume la energía por encima del objetivo en el evento más largo, considerando si se repite antes de poder recargar. Esa es la energía útil que debe entregar.

5. Corrija por pérdidas y degradación

   Divida la energía útil entre la profundidad de descarga y la eficiencia, y agregue margen por la pérdida de capacidad a lo largo de la vida del sistema.

6. Revise la tasa C

   Compare la potencia con la energía instalada. Si la relación excede lo que admiten las baterías, la potencia obliga a instalar más energía.

En detalle

Un BESS tiene dos tamaños, y confundirlos es el error más frecuente. La potencia, en kW, la fija el convertidor (PCS) y define cuánto puede entregar en un instante. La energía, en kWh, la fijan las baterías y define cuánto tiempo puede sostener esa potencia. Un sistema de 500 kW y 1,000 kWh, por ejemplo, entrega 500 kW durante unas dos horas.

El recorte de picos, o peak shaving, suele pedir mucha potencia y poca energía: los picos que fijan la demanda máxima duran pocos intervalos de 15 minutos. El desplazamiento de consumo a horario base pide lo contrario: energía para cubrir todo el horario punta. Por eso el dimensionamiento empieza con el perfil de carga, no con un catálogo.

Otro error es dimensionar con un solo pico. La demanda se factura con el intervalo más alto del mes, así que el sistema debe cubrir todos los picos del mes, incluidos los que se repiten antes de que las baterías se recarguen. Un BESS que se queda sin energía en el último pico del día pierde el ahorro de todo el mes.

Ejemplo ilustrativo. Una planta tiene una demanda habitual de 1,000 kW y picos de 1,200 kW que duran un intervalo de 15 minutos cuando coinciden varios compresores. Para fijar la demanda en 1,000 kW, el sistema debe entregar 200 kW durante 15 minutos: 200 kW por 0.25 h son 50 kWh. Si el historial muestra que el pico puede repetirse dos veces en el horario punta sin tiempo para recargar, la energía útil es de 100 kWh. Con una profundidad de descarga de 90 % y una eficiencia de descarga de 95 %, la energía instalada es de unos 117 kWh, y con margen por degradación, unos 140 kWh. Ahora la tasa C: entregar 200 kW desde 140 kWh es una tasa de 1.4C. Si las baterías elegidas admiten como máximo 1C en descarga continua, la potencia obliga a instalar 200 kWh. En este caso, la potencia, no la energía, define el tamaño del banco.

Además, el control debe seguir la carga instante a instante: la demanda de CFE es el promedio del intervalo, pero dentro de él puede haber arranques más altos. Las opciones se revisan en peak shaving con BESS y almacenamiento de energía BESS.