“¿Cuánta energía tengo realmente?” — ​​La pregunta que cuesta millones a los propietarios de sistemas de almacenamiento

Cada megavatio-hora cuenta. La demanda de la red eléctrica se dispara, los precios se disparan y los sistemas se ven sometidos a un gran esfuerzo. Los operadores de sistemas de almacenamiento de energía necesitan saber con cuánta energía pueden contar y con qué rapidez pueden desplegarla. ¿El truco? En la mayoría de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) a escala de red, esa cifra es más imprecisa de lo que parece.

Imagine operar un sistema de almacenamiento de energía en baterías de 100 MWh. En la práctica, la mayoría de los operadores reservan entre el 10 % y el 15 % de esa capacidad para evitar sobreestimar la capacidad disponible y correr el riesgo de incumplir los compromisos de mercado. Ese margen de seguridad, basado en la incertidumbre de la medición, significa que solo se están despachando 85 MWh.

En los volátiles mercados energéticos actuales, ese margen del 10-15% no es solo un problema técnico. Es una oportunidad perdida. Cada megavatio-hora no reclamado representa una pérdida de ingresos, capacidad de apoyo a la red eléctrica inutilizada y un sistema que no alcanza su máximo potencial. Peor aún, la pérdida de energía utilizable no se limita a errores de estimación. Con el tiempo, los desequilibrios ocultos entre celdas individuales comienzan a minar el rendimiento general del sistema, reduciendo aún más la capacidad y complicando las operaciones.

Comprensión de la calibración del estado de carga (SoC)

Saber cuánta energía está disponible para distribuir en un momento dado es fundamental para la rentabilidad. Aquí es donde entra en juego la calibración del SoC: un proceso basado en software que permite al sistema de gestión de baterías (BMS) monitorizar el estado de carga de la batería con gran precisión.

Este nivel de precisión es especialmente importante en sistemas que utilizan baterías LFP. Conocidas por su larga vida útil y seguridad, las baterías LFP se utilizan ampliamente en proyectos a escala de red, pero presentan un desafío: su curva de voltaje relativamente plana, entre el 25 % y el 90 % del estado del sistema (SoC), dificulta que el BMS determine con precisión el SoC únicamente mediante la curva de voltaje durante las operaciones normales.

Esto es particularmente problemático en mercados donde las baterías operan dentro de un rango estrecho de SoC (a menudo entre el 30 % y el 70 %) para prestar servicios auxiliares. Si una batería permanece en este rango durante demasiado tiempo, el error de SoC aumenta. Si bien esto puede no ser un problema la mayor parte del tiempo, significa que, ante una interrupción importante de la red, el propietario de la batería puede sobreestimar el SoC real de la misma y perder la capacidad de despachar durante un aumento significativo de precios.

Con el tiempo, incluso pequeños errores de medición pueden acumularse. Sin una calibración adecuada, las estimaciones del SoC se desviarán, lo que reducirá la confianza en la capacidad disponible y reducirá tanto el rendimiento como los ingresos. Una calibración correcta del SoC corrige los errores de conteo de carga y reajusta el seguimiento interno del sistema para reflejar la realidad, de modo que los operadores puedan despachar con confianza, optimizar el rendimiento del sistema y evitar desperdiciar valor.

La calibración resuelve un aspecto de la ecuación: saber cuánta energía está disponible. Pero garantizar que se pueda acceder a toda esa energía requiere otra función clave: el equilibrio celular.

Equilibrio celular: prevención de la energía estancada

El balanceo de celdas garantiza que todas las celdas de una cadena de baterías mantengan niveles de SoC similares. Para las empresas de servicios públicos y los propietarios de activos, esta alineación es crucial para evitar perder oportunidades durante las ventanas de servicio de la red, que son sensibles al tiempo. La energía total disponible para carga y descarga está limitada por las celdas más extremas: el SoC más bajo durante la descarga y el SoC más alto durante la carga.

Si tan solo una celda se desvía del promedio, el rendimiento de todo el sistema se ve afectado. La energía se queda estancada, indisponible cuando más se necesita. Un balanceo de celdas eficaz maximiza la capacidad utilizable, prolonga la salud de los activos y garantiza que cada celda contribuya al rendimiento del sistema a su máximo potencial.

Cómo la calibración del SoC y el balanceo celular trabajan juntos para maximizar la energía utilizable

La calibración del SoC y el balanceo de celdas no funcionan de forma aislada, sino que trabajan en conjunto para optimizar la energía utilizable en una instalación BESS. Mientras que la calibración del SoC corrige errores en la medición de los niveles de carga, el balanceo de celdas garantiza una carga y descarga uniformes en todas las celdas. Cuando ambos se gestionan eficazmente, eliminan la energía no utilizada, aumentan la capacidad utilizable y permiten a los operadores obtener un mayor valor de sus activos.

El impacto es tangible: más energía disponible para los servicios de red, más precisión en la participación en el mercado y más confianza en la planificación operativa.

El valor de la automatización en la calibración de SoC y el balanceo de celdas

La gestión manual de la calibración y el balanceo en millones de celdas no es escalable. Lograr estos resultados de forma consistente sin interrumpir la disponibilidad del sistema requiere automatización. Un software sofisticado ahora puede gestionar estas funciones con precisión, garantizando que se realicen de forma regular y estratégica.