Inversores híbridos y baterías: guía práctica
Qué hace híbrido a un inversor, cómo cambian el rendimiento el acoplamiento en CA y en CC, baterías de alta y baja tensión, qué exige el respaldo y cuándo comprar híbrido.
Qué hace realmente que un inversor sea «híbrido»
Un inversor híbrido es un inversor string de red con un segundo trabajo: además carga y descarga una batería. Eso significa una etapa CC-CC bidireccional entre la entrada fotovoltaica y el bus de continua, más el firmware que decide minuto a minuto si la energía solar va al consumo, a la batería o a la red.
Ese hardware extra aparece en la ficha como peso. El Deye SUN-3/3.6/5/6K-SG04LP1 entrega 6.000 W nominales y 6.600 W máximos de CA con 97,6% de rendimiento máximo, 96,5% de rendimiento europeo, 2 canales MPPT sobre 150–425 V, 500 V de entrada máxima, salida de 230 V a 50 Hz, 3% de THD e IP65, en 17 kg. Un inversor string de la misma clase de potencia, el Huawei SUN2000-3-6KTL-L1, da 6.000 W con 98,4% de rendimiento máximo en 12,0 kg. Cinco kilos y aproximadamente un punto de rendimiento: ese es el precio de la etapa de batería.
La palabra «híbrido» no se usa de forma consistente en el sector. Unos equipos son inversores de red con puerto de batería y otros son inversores de aislada que además admiten conexión a red. El Growatt SPF 6000 ES Plus, de 6.000 W con 2 canales MPPT, pertenece a la segunda familia; el Growatt SPH 10000TL HU, de 10.000 W con 97,5% de rendimiento máximo y 3 canales MPPT, a la primera. Comprueba qué comportamiento implementa un modelo antes de dar por hecho que funcionará en isla. La página de inversores híbridos recoge todos los modelos con batería.
Acoplamiento en CA frente a acoplamiento en CC
Es la decisión con más consecuencias de una instalación con almacenamiento, y se resuelve contando cuántas veces se convierte la energía antes de salir por el enchufe.
| Acoplado en CC | Acoplado en CA | |
|---|---|---|
| La batería se conecta a | El bus de continua del inversor | El lado de alterna, con su propio inversor |
| Conversiones, FV a batería | Una (CC-CC) | Dos (CC-CA y luego CA-CC) |
| Conversiones, batería a consumo | Una (CC-CA) | Una (CC-CA) |
| Cajas en la pared | Una | Dos |
| Sirve con un inversor FV ya instalado | No, lo sustituye | Sí |
| Encaja mejor en | Obra nueva, almacenamiento previsto | Ampliar una instalación en marcha |
En un sistema acoplado en CC la batería cuelga del mismo bus de continua que alimentan los paneles. La energía solar que entra en la batería se convierte una sola vez, en una etapa CC-CC. En un sistema acoplado en CA el inversor fotovoltaico convierte continua en alterna y un inversor de batería aparte vuelve a convertir esa alterna en continua para cargar. Cada etapa tiene pérdidas, y las cifras de rendimiento de esta base de datos corresponden a un único paso CC-CA: el Deye SUN-7.6/8K-SG01LP1-EU declara 97,6% máximo y 96,5% europeo para un paso. El acoplamiento en CA pone dos etapas de ese tipo entre el panel y la batería, y el rendimiento de ida y vuelta se multiplica en consecuencia.
El argumento contrario también es sólido. Acoplar en CA deja intacto un inversor que ya funciona: si tienes un SolarEdge SE6000H de 6.000 W y 99,2% de rendimiento máximo, añadir un inversor de batería a su lado es mucho menos invasivo que sustituirlo. El acoplamiento en CC gana en rendimiento; el de CA, en coste de reforma y en garantías.
Baterías de alta tensión frente a baterías de baja tensión
Los bancos de baterías se dividen en dos clases y un híbrido está construido para una de ellas. Los de baja tensión trabajan a 48 V nominales; los de alta apilan módulos hasta varios cientos de voltios.
La baja tensión es la opción más segura y flexible: es más probable que convivan módulos de fabricantes distintos, el cableado se queda en el régimen de muy baja tensión y ampliar suele reducirse a poner otro módulo en paralelo. Muchos híbridos Deye están hechos para eso: el Deye SUN-3/3.6/5/6K-SG04LP1-EU es un monofásico de 6.000 W nominales y 6.600 W máximos, 2 canales MPPT, 18 A de entrada máxima por MPPT, IP65 y 19 kg, vendido como inversor de batería de baja tensión. El Solis S6-EH1P es otro equipo de almacenamiento monofásico de 2 MPPT en baja tensión.
Lo que cuesta la baja tensión es corriente. Mover 5 kW a 48 V son del orden de 100 A, lo que obliga a cable grueso y protecciones serias. Un banco de alta tensión mueve la misma potencia con una fracción de esa corriente, así que el cableado es más ligero y la conversión más eficiente, a cambio de una lista de compatibilidad mucho más estricta y de una continua peligrosa de manipular.
Los híbridos trifásicos ocupan la parte alta. El Deye SUN-14/15/16/18/20K-SG05LP3-EU-SM2 declara 97,6% máximo y 97,0% europeo, 2 canales MPPT sobre 160–650 V, 800 V de entrada máxima, 72 A por MPPT, 3% de THD y 51,9 kg. El Deye SUN-5/6/8/10/12K-SG04LP3 cubre de 5.000 a 12.000 W nominales (5.500 a 13.200 W máximos) con ese mismo par en 38 kg. Compáralos con el Growatt MODA 15K HU, de 15.000 W con 98,23% de rendimiento máximo y 3 canales MPPT, o con el Growatt WIT 4~15K HU, con 1.000 V de entrada máxima, 20 A por MPPT e IP66.
El respaldo necesita su propio cuadro
Un inversor híbrido con batería no mantiene automáticamente la casa en marcha durante un apagón. Tienen que darse dos condiciones. La primera: el inversor debe poder funcionar en isla, es decir, desconectarse de la red, generar su propia referencia de tensión y frecuencia y seguir alimentando los consumos locales con la batería. La protección antiisla es obligatoria en los inversores de red justamente para que dejen de inyectar en una red muerta, que es lo que protege a quien trabaja en la línea; un híbrido con respaldo lo resuelve con un conmutador que separa físicamente los circuitos respaldados de la compañía.
La segunda: esos circuitos respaldados tienen que ser un subconjunto definido de la vivienda, en su propio cuadro de cargas protegidas. Esta es la parte que se salta todo el mundo. La salida de respaldo de un híbrido está limitada a su propia potencia de CA: el SMA Sunny Boy Smart Energy es monofásico a 230 V con 3 canales MPPT y 500 V de entrada máxima, y el Deye SUN-7.6/8K-SG01LP1-EU está declarado en 7.600 W nominales y 8.360 W máximos de CA. Esas cifras son el techo de todo lo que se le pida al circuito de respaldo a la vez, y un termo, una inducción y una bomba de calor lo superan sin esfuerzo. Por eso el instalador lleva a un subcuadro alimentado desde la salida de respaldo solo lo que de verdad quieres durante un corte —iluminación, enchufes, nevera, router, control de calefacción— y deja las cargas pesadas en el lado de la red.
Los diseños pensados primero para aislada lo abordan al revés. El Victron Inverter RS 48/6000 230V Smart es un equipo de 6.000 W a 230 V y 11 kg concebido alrededor de una batería de 48 V, con la red como entrada opcional y no como referencia.
¿Híbrido ahora o almacenamiento más adelante?
No hay respuesta universal, pero el dilema está claro.
Compra el híbrido ahora si vas a montar el generador de todas formas, si quieres acoplamiento en CC con su única etapa de conversión, o si el respaldo es un requisito y no un capricho. Pasar a acoplamiento en CC más tarde obliga a sustituir el inversor que acabas de comprar.
Monta un string ahora si la instalación va este año pero el almacenamiento es un quizá, y elige un modelo declarado como preparado para batería, de forma que después se pueda añadir un equipo acoplado en CA sin rehacer nada. El Fronius Primo GEN24 5.0 Plus es ese tipo de modelo: 5.000 W nominales y máximos, 97,6% de rendimiento máximo y 96,3% europeo, 2 canales MPPT, 600 V de entrada máxima, IP66 y 15,38 kg. Aceptas la pérdida de ida y vuelta del acoplamiento en CA a cambio de no pagar por electrónica de batería que quizá nunca uses.
En cualquier caso, contrasta la ventana de entrada de continua con tu diseño de series antes de pedir el equipo: los rangos de seguimiento de los híbridos suelen ser más estrechos. Si aún no has fijado potencia ni número de fases, empieza por cómo elegir un inversor solar, y lee string, microinversor o híbrido si la arquitectura sigue abierta.