Desplazamiento del horario de consumo usando luminarias con respaldo de baterías para optimización del autoconsumo de energía fotovoltaica

Abstract

"En Argentina, rigen normativas tendientes al uso racional de la energía y otras que regulan la integración de energías renovables a las redes eléctricas. Se suele fomentar que cada usuario autoconsuma la energía renovable que genera y evite inyectarla a la red, para regularizar todo lo posible el consumo neto, fundamental para las redes. Según cada curva diaria de consumo, esto puede atentar contra el retorno de inversión en instalaciones fotovoltaicas y limitar el tamaño de los proyectos. Para regularizar el consumo, también se aplican tarifas con diferenciación horaria para desincentivar el consumo de usuarios de cierta magnitud (T3) en horario pico, cuando el sistema eléctrico está más exigido. Las distribuidoras suelen fijar dicho horario entre 18:00 h y 23:00 h, cuando cobran más por cada kW·h consumido y por cada kW de demanda contratada. Se describe aquí una implementación con un formato de luminarias exteriores todavía poco frecuente: si bien se conectan a la red como las tradicionales, incorporan baterías recargables. Ante un corte de energía nocturno, la luminaria conmuta su alimentación a las baterías para continuar iluminando. Si bien esto apunta a una iluminación resiliente ante cortes de energía, se muestra aquí el potencial para reducir el consumo de la red en horario pico y desplazarlo a horarios más económicos o convenientes. Se destaca que estas luminarias deben cumplir la normativa aplicable como producto y su instalación debe respetar los códigos de red. En esta implementación, se agregó a una luminaria de este tipo un tablero con temporización para interrumpir su alimentación de la red en sucesivas jornadas antes de las 18.00 h y reponerla pasadas las 23.00 h. Todos los días, durante el horario pico, la luminaria funcionó con sus baterías, que se recargaron en horario de valle (de 23:00 h a 05:00 h), el más económico para T3. Una mejora propuesta para usuarios con instalaciones fotovoltaicas consiste en dejar que la luminaria funcione las noches completas con baterías, y que estas se recarguen en horario de generación fotovoltaica. Esto contribuiría a minimizar los posibles excedentes diurnos de energía que se inyectarían a la red y permitiría implementaciones fotovoltaicas de mayor potencia en las instalaciones de los usuarios. Como conclusión, se logró un ahorro para un usuario T3 en el costo de energía para iluminación, y se propuso una reforma adicional para que estas luminarias contribuyan a maximizar el autoconsumo en usuarios con equipos fotovoltaicos. Como trabajo a futuro, resta cuantificar con más precisión para cada caso el retorno de la inversión relacionada con esta luminaria especial y el automatismo presentado. Un factor clave para dicho retorno sería concentrar la administración de múltiples luminarias en un único tablero."