A Arranque en negro por almacenamiento de baterías (BESS) se refiere a la capacidad de un sistema de almacenamiento de energía en baterías para encender una red eléctrica o una subred después de un corte total de energía, es decir sin fuente de alimentación externa – para reiniciar de forma autónoma. Esto es especialmente relevante para la reconstrucción del suministro de energía tras un Apagón. En el contexto de los sistemas de almacenamiento de baterías y las instalaciones fotovoltaicas, la capacidad de arranque en negro significa que el sistema puede iniciarse de forma independiente y restablecer el suministro eléctrico después de una descarga completa o una desconexión de la red, incluso si la red eléctrica pública sigue fallando.
¿Qué es en general un “arranque en negro”?
Después de un corte de energía, no todas las centrales eléctricas o instalaciones de generación de energía pueden arrancar por sí mismas. Solo las llamadas. Instalaciones con capacidad de arranque en negro, que se comunican con todos los sistemas relevantes para la recuperación. Solo la transmisión de comandos de control, solicitudes y medidas de emergencia debe garantizarse para el necesario Eficacia Corriente reactiva obtener de redes adyacentes o iniciar la reconstrucción local.
La reconstrucción real suele comenzar en una empresa o en centrales eléctricas a gran escala con el Funcionamiento en islaEn este proceso, una subred es alimentada inicialmente por una fuente de energía autónoma y capaz de arrancar en negro, por ejemplo, una Almacenamiento de baterías a gran escala, una planta hidroeléctrica o una planta diésel. Esta fuente proporciona la corriente de arranque necesaria para una central eléctrica conectada, que no puede arrancar sin un suministro de energía externo en operación normal.
En particular, las centrales eléctricas de carbón, nucleares o de cogeneración necesitan electricidad para numerosos equipos auxiliares (bombas, turbinas, transporte de combustible) antes de poder generar electricidad por sí mismas. Al conectar gradualmente más plantas y redes, el suministro eléctrico a gran escala en la red pública se restablece poco a poco.
Fuente de arranque en negro de almacenamiento de baterías
Para un arranque en negro funcional con almacenamiento de baterías, son necesarios varios componentes técnicos y requisitos previos. El componente central en este proceso es un inversor capaz de arrancar en negro. Inversor, que a diferencia de los inversores clásicos conectados a la red puede generar de forma autónoma una frecuencia de red estable. Detecta automáticamente un corte de red y cambia a operación aislada. Dichos inversores formadores de red (Formación de Red) también permiten la participación en el nuevo mercado de Reserva momentánea.
Lo importante también es un control e inteligente Sistema de gestión de la energía, que monitorea continuamente el estado de la red y coordina el cambio entre el modo de red y el modo aislado, así como la conexión gradual de consumidores o generadores adicionales. Todas las unidades de control deben ser capaces de arranque en frío Almacenamiento en batería ser alimentado. También debe ser capaz de recargarse completamente, por ejemplo, por la mañana después de una noche sin red, tan pronto como haya disponible una nueva producción fotovoltaica.
Diversas áreas de aplicación para sistemas de almacenamiento de baterías con capacidad de arranque autónomo
Los bancos de baterías para el arranque autónomo se utilizan en diversas áreas donde se requiere una restauración rápida y autónoma del suministro de energía. Empresas industriales aseguren así su producción en caso de un apagón, mientras Operador de red para construir deliberadamente islas de suministro. También infraestructuras críticas cómo hospitales o centros de datos se benefician de la alta fiabilidad de estos sistemas. También permiten un funcionamiento autónomo estable en regiones extremadamente remotas. Además, las baterías a gran escala se utilizan cada vez más a escala industrial, por ejemplo, para la reactivación de centrales eléctricas o secciones enteras de la red, como una alternativa rápida, flexible y sostenible a las centrales de arranque en negro clásicas.
Ventajas del uso de almacenamiento de baterías para un arranque en negro
El uso de sistemas de almacenamiento de baterías para un arranque en negro ofrece una variedad de beneficios técnicos, económicos y ecológicos:
- Tiempos de respuesta rápidos: Responden en milisegundos a unos pocos segundos, lo que los hace listos para usar de inmediato.
- Libres de emisiones y compactos: a diferencia de los agregados diésel, funcionan de manera silenciosa, sin emisiones de CO₂ y requieren significativamente menos espacio que las centrales eléctricas convencionales.
- Reconstrucción independiente de la red: Los sistemas de almacenamiento de baterías pueden establecer una red aislada con una frecuencia estable y expandirse progresivamente con más generadores y consumidores.
- Integración de energías renovables: Permiten el acoplamiento directo con instalaciones fotovoltaicas y utilizan la energía verde almacenada para el reinicio.
- Mayor seguridad de suministro: Especialmente en regiones con suministro eléctrico inestable o para aplicaciones autosuficientes, la capacidad de arranque en negro ofrece una ventaja decisiva.
- Independencia y sostenibilidad: Incluso después de apagones prolongados, el suministro eléctrico está garantizado tan pronto como la energía renovable esté disponible.
- Ahorro de costes: El mayor autoconsumo y una menor dependencia de la red permiten reducir los costes de electricidad a largo plazo.
Desafíos del arranque en negro con almacenamiento de baterías
El arranque en negro mediante sistemas de almacenamiento de baterías, a pesar de sus muchas ventajas, también presenta desafíos. El uso de inversores que forman red, capaces de generar y mantener estable la tensión y la frecuencia de forma independiente, es fundamental. Al mismo tiempo, la tecnología de control debe funcionar de manera fiable incluso sin suministro de la red, lo que requiere un suministro de energía de emergencia seguro. La integración del almacenamiento, el inversor y el control es técnicamente compleja y exige una planificación cuidadosa.
Además vienen mayores costos de inversión, ya que los sistemas capaces de arrancar en frío son más complejos y caros que las soluciones convencionales. También el rendimiento de memoria limitado puede convertirse en un problema. Especialmente en cortes de energía prolongados, donde un pequeño almacenamiento no puede mantener el suministro de forma permanente. Finalmente, la restauración coordinada de la red requiere una cuidadosa coordinación con otros productores y consumidores, así como el cumplimiento de las normativas regulatorias.
Conclusión
Los sistemas de almacenamiento de baterías capaces de arranque en negro (Schwarzstart) contribuyen de manera importante a la seguridad del suministro en un entorno de energías renovables y cada vez más descentralizadas. Permiten restablecer rápidamente las redes después de un corte de electricidad, de forma libre de emisiones e independiente de la red pública, desde microredes autosuficientes hasta la puesta en marcha de grandes centrales eléctricas.
Gracias a su rápido tiempo de respuesta, su integración con las energías renovables y su diseño compacto, representan una alternativa viable a las soluciones convencionales de arranque en negro. Al mismo tiempo, son un componente importante para infraestructuras resilientes, especialmente en la industria, instalaciones críticas y regiones remotas. A pesar de la complejidad técnica y los mayores costes de inversión, las ventajas a largo plazo superan: los sistemas de almacenamiento de baterías aumentan la estabilidad de la red, permiten ahorrar costes mediante el autoconsumo y contribuyen activamente a la transición energética.