Carlos Sánchez | Asesor en Ingeniería de Infraestructura Tecnológica - Adviser
Cómo elegir un BESS para tu empresa
En la actualidad, la gestión de la energía se ha convertido en un reto importante para las empresas. La creciente dependencia de equipos eléctricos, desde la maquinaria de producción hasta los sistemas de comunicación y la infraestructura tecnológica, exige una mayor capacidad para medir, controlar y optimizar el consumo energético.
Ante este escenario, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías, conocidos como BESS, representan una alternativa para gestionar la energía de forma más flexible. Estos sistemas permiten almacenar electricidad y utilizarla posteriormente, de acuerdo con las necesidades de la instalación, para apoyar la gestión de la demanda, aprovechar fuentes renovables o proporcionar respaldo a determinadas cargas, siempre que el sistema esté diseñado para ello.
Sin embargo, no todos los proyectos tienen los mismos requerimientos. Para elegir un BESS adecuado, es necesario comprender cómo funciona esta tecnología, qué beneficios puede aportar a la operación y cuáles son los criterios técnicos y económicos que deben evaluarse antes de implementarla.
¿Qué es un BESS?
BESS corresponde a las siglas en inglés de Battery Energy Storage System, que en español significa sistema de almacenamiento de energía en baterías.
Se trata de un sistema que almacena energía eléctrica para suministrarla posteriormente, de acuerdo con las necesidades de una instalación. Puede cargarse desde la red eléctrica o mediante fuentes de generación renovable, como los paneles solares y, cuando la configuración lo permite, los sistemas eólicos.
La energía almacenada puede utilizarse para diferentes objetivos, como reducir determinados picos de demanda, desplazar el consumo hacia horarios más convenientes, aprovechar excedentes de generación renovable o respaldar cargas seleccionadas durante interrupciones eléctricas.
Por esta razón, los BESS pueden integrarse en instalaciones industriales, comerciales, edificios y centros de datos, entre otros entornos donde la gestión energética es relevante. Su configuración y capacidad deben definirse de acuerdo con las condiciones de cada proyecto.
¿Cómo funciona un BESS?
El funcionamiento de un BESS se basa en controlar cuándo se almacena la energía y en qué momento se utiliza. Por ejemplo, puede cargar sus baterías durante periodos de baja demanda o almacenar los excedentes de un sistema fotovoltaico para aprovecharlos posteriormente.
La operación depende de la configuración eléctrica, la estrategia de control y los objetivos definidos para la instalación.
En términos generales, un sistema BESS integra los siguientes componentes:
- Baterías: almacenan la energía eléctrica. Existen distintas tecnologías de almacenamiento, aunque las baterías de ion-litio son comunes en numerosas aplicaciones. La tecnología apropiada depende de factores como la capacidad requerida, la frecuencia de los ciclos, la vida útil esperada, la seguridad y las condiciones de operación.
- BMS (Battery Management System): supervisa las condiciones de las baterías y administra variables como el voltaje, la temperatura y el estado de carga. También contribuye a mantener la operación dentro de los límites establecidos por el fabricante.
- PCS (Power Conversion System): realiza la conversión de energía entre corriente continua (CC), utilizada por las baterías, y corriente alterna (CA), empleada por gran parte de las instalaciones eléctricas. En muchos sistemas, permite gestionar tanto la carga como la descarga.
- EMS (Energy Management System): administra la operación energética del sistema de acuerdo con parámetros como la demanda, los horarios, la disponibilidad de generación renovable y los objetivos de ahorro o respaldo.
- Sistemas complementarios: según el diseño, pueden incluir climatización o gestión térmica, monitoreo, protecciones eléctricas, detección y supresión de incendios y otros mecanismos de seguridad.
Etapas de funcionamiento de un BESS
El proceso puede comprenderse en dos etapas principales:
1. Carga. Las baterías reciben energía desde una fuente disponible, como la red eléctrica o un sistema de generación renovable. El sistema de conversión y los controles administran el proceso dentro de los parámetros operativos establecidos.
2. Descarga. Cuando existe una necesidad de consumo, el sistema libera la energía almacenada. El PCS realiza la conversión correspondiente para suministrarla a las cargas conectadas.
Si el objetivo es proporcionar respaldo durante un corte eléctrico, el BESS debe contar con una configuración que permita operar en esas condiciones, así como con los controles, las protecciones y los equipos de transferencia necesarios. No todos los sistemas conectados a la red pueden suministrar energía durante una interrupción.
¿Qué beneficios puede aportar un BESS a tu empresa?
La incorporación de un sistema de almacenamiento de energía puede responder a diferentes necesidades operativas. Sus beneficios dependen del perfil de consumo, las tarifas eléctricas, la infraestructura existente y el dimensionamiento del proyecto.
1. Optimización de costos energéticos
Un BESS puede contribuir a reducir determinados costos mediante estrategias de gestión de la demanda.
Una de ellas es el peak shaving, que consiste en utilizar la energía almacenada para disminuir los picos de potencia que se toman de la red. Esta estrategia puede ser útil en instalaciones donde existen periodos de alta demanda, siempre que el sistema tenga la potencia y la energía disponibles para cubrirlos.
Otra estrategia es el load shifting o desplazamiento de carga. Consiste en almacenar energía durante periodos convenientes y utilizarla en otros horarios, por ejemplo, cuando el costo de la electricidad es mayor o la demanda de la instalación aumenta.
El ahorro efectivo depende de la estructura tarifaria, los costos de operación, las pérdidas de conversión, la eficiencia del sistema y la frecuencia con la que se realicen los ciclos de carga y descarga. Por ello, es recomendable realizar una evaluación económica antes de estimar los beneficios.
2. Respaldo para la continuidad operativa
En instalaciones donde una interrupción eléctrica puede afectar procesos productivos, equipos sensibles o servicios esenciales, un BESS configurado para respaldo puede ayudar a mantener determinadas cargas en funcionamiento durante un corte.
La duración del respaldo depende de la energía útil disponible, la potencia demandada y las características de los equipos conectados. Asimismo, la capacidad de responder ante una interrupción depende de que el sistema incluya la arquitectura eléctrica y los controles necesarios para operar sin la red.
Es importante distinguir esta función de la de un sistema de alimentación ininterrumpida (UPS). Aunque ambas tecnologías pueden complementarse, un UPS suele utilizarse para proporcionar energía acondicionada y continuidad a cargas críticas, mientras que un BESS puede orientarse a una gestión energética de mayor escala. La elección depende de los requisitos de continuidad, autonomía y calidad de energía de cada aplicación.
3. Aprovechamiento de fuentes de energía renovable
Cuando una empresa cuenta con paneles solares u otra fuente de generación renovable, un BESS puede almacenar parte de la energía excedente para utilizarla posteriormente, en lugar de consumirla únicamente en el momento en que se genera.
Esto puede ayudar a aprovechar una mayor proporción de la energía producida en las instalaciones y a reducir la dependencia de la red durante determinados periodos. El resultado dependerá del perfil de generación, los horarios de consumo, la capacidad de almacenamiento y las condiciones de interconexión.
4. Mayor flexibilidad en la gestión energética
Además de los beneficios anteriores, un sistema BESS puede aportar flexibilidad para administrar cuándo se consume la energía de la red y cuándo se utiliza la energía almacenada.
Mediante un sistema de gestión energética, es posible establecer estrategias de operación de acuerdo con las necesidades de la instalación, como limitar determinados picos de demanda, priorizar el aprovechamiento de la generación renovable o mantener energía disponible para cargas previamente identificadas.
Para aprovechar estas funciones, es necesario definir los objetivos del proyecto desde la etapa de diseño y comprobar que los equipos seleccionados sean compatibles con la estrategia de operación prevista.
Elegir un BESS requiere más que determinar cuánta energía consume una empresa. La selección debe partir del objetivo del proyecto y considerar tanto los requerimientos eléctricos como las condiciones físicas, operativas y económicas de la instalación.
Antes de comparar fabricantes o modelos, conviene identificar si la prioridad es reducir picos de demanda, aprovechar energía renovable, proporcionar respaldo o combinar varias de estas funciones.
Una vez definido el objetivo, es recomendable evaluar los siguientes criterios.
1. Definir la potencia y la capacidad de almacenamiento
La potencia y la capacidad son dos parámetros fundamentales para elegir un BESS, pero representan características diferentes.
Potencia (kW o MW): indica la cantidad de energía que el sistema puede entregar por unidad de tiempo. Permite determinar qué cargas puede alimentar simultáneamente y qué demanda puede cubrir.
Capacidad energética (kWh o MWh): representa la cantidad de energía que puede almacenar. Influye en el tiempo durante el cual puede suministrarse energía a una carga determinada.
Para dimensionar el sistema, deben analizarse tres aspectos:
Perfil de consumo: permite conocer cómo varía la demanda de energía a lo largo del día, identificar periodos de mayor consumo y reconocer los picos de potencia.
Demanda máxima requerida: ayuda a determinar la potencia de descarga necesaria para cubrir el objetivo del proyecto. También deben considerarse las cargas simultáneas y, cuando corresponda, las corrientes de arranque de los equipos.
Autonomía requerida: establece durante cuánto tiempo se necesita suministrar energía a las cargas seleccionadas. No es lo mismo cubrir un pico de demanda de corta duración que mantener equipos operativos durante varias horas.
Por ejemplo, si una empresa necesita suministrar 100 kW durante dos horas, requerirá entregar 200 kWh de energía útil a las cargas. Sin embargo, la capacidad nominal de las baterías deberá ser mayor cuando se consideran las pérdidas de conversión, los límites de descarga y las condiciones de operación.
Este cálculo es únicamente ilustrativo: el dimensionamiento definitivo debe considerar las especificaciones del fabricante y las condiciones reales de la instalación.
2. Verificar la compatibilidad con la infraestructura existente
Cuando el BESS se integra en una instalación que ya está operando, es necesario comprobar que pueda conectarse de manera segura y funcional con los equipos existentes.
Entre los aspectos que deben revisarse se encuentran:
Infraestructura eléctrica: tensión, frecuencia, configuración de la red, capacidad de los tableros, protecciones y condiciones de interconexión.
Sistemas de conversión y control: compatibilidad de inversores, PCS, EMS y equipos de generación renovable.
Espacio disponible: dimensiones del equipo, accesos para instalación y mantenimiento, y condiciones físicas del lugar.
Gestión térmica: necesidades de refrigeración o control de temperatura, según la tecnología y la configuración del sistema.
Seguridad: evaluación de riesgos, detección de incendios, medidas de protección y cumplimiento de los requisitos normativos aplicables.
La evaluación debe realizarse desde la etapa de ingeniería, ya que las condiciones de instalación pueden influir en la selección del equipo, los costos y los tiempos de implementación.
3. Evaluar la seguridad y las condiciones de operación
La seguridad es un criterio esencial al seleccionar un sistema de almacenamiento de energía. Las características de las baterías, la potencia instalada, el lugar de montaje y las condiciones ambientales determinan las medidas de protección que deben incorporarse.
Conviene revisar las especificaciones de seguridad del fabricante, los sistemas de monitoreo y protección, la gestión térmica, los mecanismos de detección de fallas y los requisitos de instalación aplicables al proyecto.
También deben definirse las condiciones ambientales en las que operará el equipo, como la temperatura, la ventilación y la exposición a agentes presentes en el entorno. Estos factores pueden influir en el desempeño, la vida útil y los requerimientos de mantenimiento.
4. Analizar la viabilidad económica
La inversión inicial es solo uno de los factores que deben considerarse al elegir un BESS. Para determinar si un proyecto es viable, es necesario evaluar sus costos y los beneficios que podría generar durante su vida útil.
Entre los elementos que conviene incluir se encuentran:
Costo de los equipos, la ingeniería y la instalación.
Adecuaciones eléctricas y sistemas complementarios.
Costos de operación y mantenimiento.
Eficiencia del sistema y pérdidas durante los ciclos de carga y descarga.
Vida útil esperada de las baterías y posibles necesidades de reemplazo.
Ahorros potenciales por reducción de picos de demanda o desplazamiento de carga.
Beneficios asociados con el aprovechamiento de energía renovable o el respaldo de cargas críticas.
Con esta información es posible estimar indicadores como el periodo de recuperación de la inversión y el costo total de propiedad. Las proyecciones deben basarse en datos reales de consumo y tarifas, así como en supuestos explícitos sobre la operación del sistema.
5. Definir la estrategia de monitoreo y mantenimiento
La operación de un BESS requiere supervisar el desempeño del sistema y establecer procedimientos para conservar sus condiciones de funcionamiento.
Antes de seleccionar el equipo, conviene conocer las capacidades de monitoreo disponibles, los parámetros que pueden consultarse, las alertas que genera el sistema y los requerimientos de mantenimiento indicados por el fabricante.
También deben considerarse la disponibilidad de soporte técnico, las refacciones, las condiciones de garantía y los procedimientos para la gestión de las baterías al final de su vida útil.
Estos aspectos son relevantes para planificar los costos de operación y mantener la disponibilidad del sistema a lo largo del tiempo.
6. Considerar la escalabilidad y las necesidades futuras
Las necesidades energéticas de una empresa pueden cambiar con la incorporación de maquinaria, la ampliación de instalaciones o el crecimiento de sus operaciones.
Por ello, es conveniente evaluar si el sistema permite ampliar su capacidad de almacenamiento o potencia en el futuro y qué condiciones deben cumplirse para hacerlo.
La modularidad puede facilitar ciertas ampliaciones, pero no garantiza que cualquier equipo adicional sea compatible con la instalación existente. Deben verificarse los límites de expansión, la compatibilidad entre componentes y las necesidades de infraestructura eléctrica.
Soluciones BESS para diferentes necesidades energéticas
Es importante señalar que los requerimientos varían según el tipo de laboratorio o industria. No todos necesitan el mismo nivel de control de temperatura y humedad, por lo que las condiciones objetivo deben definirse a partir de las necesidades reales de la instalación.
Una vez definidos los requerimientos de potencia, capacidad, autonomía, integración y operación, el siguiente paso es comparar las soluciones disponibles y determinar cuáles responden a los objetivos del proyecto.
En Adviser contamos con soluciones de almacenamiento de energía BESS respaldadas por fabricantes especializados. La selección se orienta a las necesidades de cada instalación, considerando su infraestructura eléctrica, las condiciones de operación y los resultados que se buscan alcanzar.
Entre las alternativas que pueden evaluarse se encuentran las siguientes:
Eaton: su portafolio de almacenamiento de energía incluye soluciones de la familia xStorage. La configuración y las aplicaciones disponibles dependen del modelo y de la oferta vigente del fabricante. Para seleccionar una alternativa, es necesario comprobar su compatibilidad con el proyecto, su capacidad y los requisitos de integración.
Vertiv: cuenta con soluciones de almacenamiento de energía, entre ellas Vertiv EnergyCore Grid, orientadas a aplicaciones que requieren gestionar energía e integrarla con infraestructura eléctrica. La capacidad, la modularidad y las funciones disponibles deben verificarse de acuerdo con la configuración específica del producto.
Schneider Electric: ofrece soluciones para la gestión y el almacenamiento de energía que pueden formar parte de una arquitectura energética integrada. La composición del sistema —incluidos inversores, baterías, protecciones y controles— depende de los requerimientos y el alcance de cada proyecto.
Attom: su portafolio incluye soluciones de almacenamiento de energía como AgilePower. Las características de modularidad, control y gestión térmica deben revisarse en la documentación técnica del modelo correspondiente para determinar su pertinencia para cada aplicación.
Como integradores de infraestructura tecnológica sabemos que la selección no se limita a comparar equipos. La evaluación de las necesidades energéticas y de la infraestructura existente permite identificar los requerimientos del proyecto y definir qué solución conviene considerar, así como los componentes y servicios necesarios para su implementación.
De esta manera, la propuesta puede alinearse con los objetivos de gestión energética, aprovechamiento de fuentes renovables o respaldo de cargas, sin perder de vista la compatibilidad, la seguridad y la viabilidad de la instalación.
Elegir un BESS requiere evaluar el consumo energético, la potencia y autonomía necesarias, la infraestructura existente y la viabilidad económica del proyecto. Una selección adecuada permite aprovechar mejor la energía, optimizar costos y respaldar cargas críticas, según la configuración del sistema.
En Adviser contamos con soluciones de almacenamiento de energía BESS y asesoría para identificar las alternativas que mejor se adapten a las necesidades de cada instalación. Contacta a Adviser para evaluar tu proyecto y encontrar una solución acorde con tus objetivos energéticos.
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