BESS: Sistemas de almacenamiento de energía

BESS es un sistema de almacenamiento electroquímico de energía. Es decir, una instalación compuesta por subsistemas, equipos y dispositivos necesarios para el almacenamiento de energía y la conversión bidireccional de la misma en energía eléctrica en media tensión. Estos sistemas son fundamentales para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mejorar el rendimiento de las redes de transmisión y distribución.

La integración de sistemas de almacenamiento en instalaciones fotovoltaicas permite almacenar el exceso de energía producida y no autoconsumida, aportando numerosas ventajas tanto desde el punto de vista ambiental como económico. Sin embargo, para aprovechar al máximo estos beneficios, es fundamental dimensionar correctamente la capacidad de las baterías en función de los consumos energéticos.

De hecho, un sistema de almacenamiento mal dimensionado podría no satisfacer las necesidades energéticas, haciendo que la inversión sea ineficaz. Para evitar este riesgo, puedes utilizar un software de diseño fotovoltaico específico que te apoye eficazmente en las decisiones relacionadas con el tipo de sistema de almacenamiento y su dimensionamiento.

¿Qué se entiende por BESS

BESS significa battery energy storage system y es un sistema que utiliza baterías electroquímicas para transformar la energía eléctrica en energía química durante la fase de carga. Posteriormente, la convierte de nuevo en energía eléctrica durante la fase de descarga.

Estos sistemas son conocidos por su capacidad de respuesta rápida tanto a la absorción como a la liberación de energía y se basan en baterías recargables múltiples veces.

Además, combinan la capacidad de almacenamiento de las baterías con técnicas de inteligencia artificial y algoritmos de machine learning para coordinar la producción de energía y los sistemas de control computarizados. Estos sistemas determinan cuándo almacenar la energía para crear reservas o liberarla en la red.

¿Cómo funciona el almacenamiento de energía en batería?

El funcionamiento de un sistema BESS se basa en el uso de una o más baterías para el almacenamiento de energía. Estas baterías pueden cargarse de diversas formas, como utilizando la electricidad excedente producida por instalaciones eólicas o fotovoltaicas, o conectándolas a la red eléctrica durante períodos de baja demanda. Cuando se integran con un software avanzado, los sistemas BESS se convierten en plataformas capaces de aprovechar la capacidad de almacenamiento de las baterías junto con técnicas de inteligencia artificial y algoritmos de machine learning para coordinar la producción de energía y los sistemas de control computarizados.

Estos sistemas determinan cuándo almacenar la energía para crear reservas o liberarla en la red. La energía almacenada se libera luego durante los períodos de mayor demanda, contribuyendo a mantener bajos los costes de la electricidad y garantizando un suministro estable.

En la cadena de producción de energía, los sistemas BESS se colocan antes de la sección de transmisión de energía y operan en paralelo con varios componentes para la gestión y distribución de la energía eléctrica.

Durante los picos de demanda, la energía almacenada se libera del sistema de almacenamiento de baterías, lo que ayuda a mantener bajos los costes de la electricidad y garantiza un suministro estable. En la cadena de producción de energía, los sistemas BESS se colocan antes de la sección de transmisión y operan en paralelo con varios componentes para la gestión y distribución de la energía eléctrica.

¿Cuáles son los diferentes tipos de baterías utilizadas en los sistemas BESS

La celda electrolítica de un paquete de baterías en un sistema BESS puede estar hecha con diferentes tecnologías, que se diferencian por:

• la pareja de especies electroquímicas involucradas en la reacción;
• el tipo de electrolito utilizado;
• las características constructivas del sistema.

Los principales tipos de celdas electrolíticas, incluyen:

• baterías con electrolito acuoso:
  • baterías de plomo-ácido;
  • baterías de níquel/cadmio;
  • baterías de níquel/metal hidruro;
• baterías de iones de litio;
• baterías con circulación de electrolito:
  • baterías de flujo
• baterías de alta temperatura:
  • baterías de sodio/azufre;
  • baterías de sodio/cloruro de níquel.

Tipos de baterías BESS

Baterías de iones de litio

Las baterías de iones de litio representan la tecnología más avanzada en el campo del almacenamiento electroquímico gracias a su alta potencia específica. Su principal desventaja es el alto coste debido a la necesidad de implementar sistemas de seguridad para prevenir la sobrecarga.

Existen muchas variantes de baterías de litio, con diferentes composiciones de cátodos, pero todas comparten una estructura básica común. Estos dispositivos incluyen un ánodo generalmente hecho de grafito y un cátodo compuesto por un óxido metálico, formando una estructura de capas o túneles que facilita la inserción y extracción de iones de litio. El electrolito, que puede ser líquido o polimérico, conecta el electrodo positivo y negativo, separados por una capa aislante electrónica, generalmente de poliolefina.

Las reacciones electroquímicas varían según el tipo de celda, pero la tensión a circuito abierto oscila entre 3,6 y 3,85 V.

Las baterías de litio requieren una gestión cuidadosa para evitar problemas como la fuga térmica y la liberación de vapores inflamables. Por este motivo, están equipadas con un sistema de gestión de la batería (BMS) y se encuentran en contenedores metálicos.

Finalmente, otro aspecto crítico es su degradación con el tiempo que conduce a una reducción progresiva de la capacidad en comparación con los datos de fábrica, incluso en ausencia de ciclos de carga/descarga.

Baterías de plomo/ácido

Las baterías de plomo-ácido están compuestas por un electrodo de plomo y un electrodo de dióxido de plomo sumergidos en una solución de ácido sulfúrico.

Existen diferentes tipos de acumuladores de plomo-ácido, principalmente divididos en dos categorías:

• baterías abiertas, que tienen aberturas a través de las cuales se liberan hidrógeno y oxígeno producidos durante la recarga;
• baterías herméticas, que requieren menos mantenimiento, ocupan menos espacio y limitan la emisión de hidrógeno.

En las baterías de plomo, la autodescarga es causada por reacciones parásitas que consumen gradualmente la carga almacenada, lo que lleva a una descarga completa con el tiempo. Normalmente, la autodescarga provoca una disminución de la carga de aproximadamente el 2-3% al mes.

La vida útil de las baterías de plomo puede variar de 6 a 15 años, pero se reduce considerablemente si la batería está sujeta a altas demandas de potencia. Las principales ventajas de las baterías de plomo-ácido incluyen costes de inversión relativamente bajos, una tecnología consolidada y una reciclabilidad eficiente. Este tipo de batería se utiliza ampliamente en vehículos y en otras aplicaciones que requieren corrientes de carga elevadas.

Baterías de níquel/cadmio y níquel/hidruro metálico

Las baterías de níquel-cadmio operan de manera similar a las baterías de plomo-ácido, pero su uso ha sido prohibido desde 2006 debido a la toxicidad del cadmio utilizado como ánodo. Estos sistemas de almacenamiento de energía se basan en reacciones electroquímicas de carga y descarga que ocurren entre:

• un electrodo positivo, que contiene hidróxido de níquel como material activo;
• un electrodo negativo, compuesto por cadmio metálico.

Una membrana permeable separa los electrodos, permitiendo el flujo de iones, y están sumergidos en un electrolito de hidróxido de potasio acuoso, que permanece relativamente estable durante la operación.

Durante la descarga, el hidróxido de níquel se combina con agua produciendo hidróxido de níquel e iones hidróxido, mientras que el electrodo negativo genera hidróxido de cadmio. Es importante tener en cuenta que las baterías de níquel-cadmio pueden verse afectadas por el efecto memoria, lo que significa que su rendimiento puede disminuir con el uso repetido.

Como alternativa, el cadmio puede ser reemplazado por una aleación capaz de absorber hidrógeno, creando así las baterías de níquel-metal hidruro. Estas baterías ofrecen una capacidad dos o tres veces superior a las baterías de níquel-cadmio del mismo tamaño y presentan un efecto memoria menos pronunciado.

Baterías de flujo

Las baterías de flujo almacenan energía utilizando dos electrolitos líquidos, uno positivo y uno negativo, que circulan mediante bombas entre tanques y una unidad central (stack) con celdas y membranas de intercambio iónico.

Estas membranas permiten el paso selectivo de iones y son fundamentales para el funcionamiento, pero costosas. La potencia está determinada por el flujo de las bombas y la superficie de las membranas, mientras que la capacidad energética depende del tamaño de los tanques.

Estas baterías son ideales para aplicaciones que requieren respuestas rápidas y mejoran la eficiencia gracias al uso de inversores para controlar las bombas. Sin embargo, las temperaturas fuera del rango óptimo (0-40°C) pueden comprometer la circulación de los electrolitos y la eficiencia energética.

Aunque tienen una duración teóricamente ilimitada, la degradación de los componentes limita su vida operativa a aproximadamente 10.000 ciclos, equivalentes a 20 años de uso.

Baterías de alta temperatura

Las baterías de alta temperatura incluyen las baterías de sodio/azufre y de sodio/cloruro de níquel. Estos sistemas se caracterizan por la elevada temperatura operativa interna, que alcanza aproximadamente 300°C, necesaria para mantener los electrodos en estado líquido y mejorar la conductividad del electrolito.

En comparación con las baterías de plomo, las baterías de alta temperatura ofrecen una mayor durabilidad, pero requieren sistemas de seguridad adecuados debido a las altas temperaturas de funcionamiento.

Son apreciadas por su alta densidad energética, altos rendimientos energéticos y buena longevidad. Sin embargo, sus prestaciones suelen ser inferiores a las de las baterías de iones de litio.

¿Cuáles son los componentes de un sistema de almacenamiento de energía?

Los componentes principales del sistema de almacenamiento de energía son:

• contenedor que contiene las baterías;
• BMS necesario para garantizar la seguridad y confiabilidad de las baterías durante su funcionamiento;
• PCS para la transformación BT/MT;
• transformador elevador MT/AT.

Contenedor que contiene las baterías

El contenedor es una estructura metálica autoportante, adecuada para instalaciones exteriores, realizada con perfiles y paneles aislados. Esta configuración permite transportar e instalar todo el sistema sin desmontar los diversos componentes, excepto los módulos de batería que pueden ser retirados y transportados por separado si es necesario.

Cada contenedor está equipado con sensores ambientales para monitorizar constantemente la temperatura y la humedad internas. Bajo pedido, puede estar equipado con sistemas de aire acondicionado y ventilación para mantener condiciones óptimas de funcionamiento y un sistema de enfriamiento líquido. La temperatura interna se controla mediante termopares para detectar posibles riesgos de incendio.

BMS

Dentro del subsistema de baterías se encuentra un sistema de gestión de baterías (BMS) que se encarga de monitorear, proteger y mantener la seguridad y el funcionamiento óptimo de los módulos de batería. El BMS generalmente está estructurado de forma jerárquica, incluyendo un BMS para el módulo de batería, un BMS para la cadena de baterías y un BMS para todo el sistema de baterías.

El BMS del módulo de batería, generalmente integrado en el propio módulo, tiene la función de monitorear las tensiones y temperaturas de las celdas. En particular, se detectan al menos dos temperaturas en áreas diferentes del módulo, junto con la tensión y corriente del módulo, la resistencia de aislamiento eléctrico y el estado de conexión del módulo.

PCS

Los sistemas de conversión de potencia (PCS) son dispositivos bidireccionales que operan con la red eléctrica, conocidos como Grid Connected Power Converters (GCPC). Estos sistemas incluyen transformadores, sistemas de control y equipos de protección para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de los módulos de conversión de potencia.

Las principales funciones de los PCS son la gestión de carga y descarga de las baterías, el control de los bloques de baterías y la protección de los convertidores.

Cada PCS está compuesto por interfaces de entrada para el voltaje continuo (DC), convertidores bidireccionales DC/DC y DC/AC, e interfaces de salida para el voltaje alterno (AC) trifásico.

Los GCPC están diseñados para entrar en un estado de seguridad en caso de emergencia y pueden sincronizarse con la red AC, suministrando potencia activa y reactiva según las necesidades operativas y las indicaciones del sistema de monitoreo de energía.

Transformador

El transformador MT/AT, ubicado dentro de la subestación de usuarios ubicada en posición central dentro del área de almacenamiento de energía, permite la conexión del sistema de almacenamiento de energía a la red en el punto de conexión establecido. El transformador tiene una configuración de tres devanados.

Los devanados están formados por bobinas solenoidales completas, generalmente en múltiples capas dispuestas de manera coaxial en dirección radial, especialmente para la parte de «alta tensión», o pueden estar formados por bobinas parciales en múltiples capas también coaxiales y superpuestas en dirección axial y eventualmente equipadas con canales de enfriamiento.

Componentes de un sistema BESS

Integración de un sistema BESS en el diseño de edificios

La integración de un sistema BESS dentro de un edificio no es simplemente “agregar una batería”, sino un verdadero proceso de diseño que involucra instalaciones, espacios, seguridad y gestión energética. Por esta razón, en el diseño arquitectónico y de instalaciones modernas, el BESS es cada vez más considerado un componente estructural del edificio, al mismo nivel que la central térmica o el cuadro eléctrico principal.

Requisitos de instalaciones, espacios técnicos e integración con los sistemas del edificio

La instalación de un sistema BESS requiere una planificación cuidadosa tanto de los espacios como de la integración con las instalaciones del edificio. En la fase de diseño es necesario identificar un local técnico dedicado o un espacio exterior adecuado, a menudo realizado mediante contenedores prefabricados certificados. Entre los elementos a considerar se incluyen:

• accesibilidad para intervenciones de mantenimiento e inspecciones periódicas;
• ventilación controlada o sistemas de refrigeración para mantener estable la temperatura interna;
• aislamiento y aislamiento para evitar sobrecalentamientos y reducir los riesgos de fuga térmica;
• distancias de seguridad respecto a otras instalaciones, materiales combustibles o locales sensibles;
• salidas de emergencia y acceso facilitado para el personal técnico y para los equipos de emergencia.

El BESS, además, no es un sistema aislado, sino que interactúa con varias instalaciones del edificio. Resulta fundamental garantizar:

• integración con los sistemas HVAC, como ventilación o refrigeración líquida, para limitar el estrés térmico sobre las baterías;
• detección de gases e incendios, mediante sensores específicos y sistemas automáticos de extinción;
• monitoreo ambiental continuo (temperatura, humedad, vibraciones) para asegurar condiciones operativas óptimas;
• correcta interfaz eléctrica, con cuadros y protecciones conformes a las normativas CEI y a las prescripciones del distribuidor.

La importancia de la integración con las instalaciones de seguridad aumenta en edificios de alta afluencia como escuelas, hospitales y centros comerciales, donde la compartimentación contra incendios y la separación de las instalaciones deben limitar al máximo los efectos de posibles incidentes.

EMS (Energy Management System) para la gestión del edificio

El verdadero valor del BESS emerge cuando trabaja junto a un Energy Management System (EMS). El EMS analiza en tiempo real los datos de producción, consumo, previsiones meteorológicas, tarifas eléctricas y capacidad de almacenamiento, y decide:

• cuando cargar las baterías;
• cuando descargarlas para sostener los consumos internos;
• cuánta energía inyectar a la red;
• cómo optimizar el autoconsumo de las instalaciones fotovoltaicas;
• cómo reducir los picos de demanda y contener los costes.

En el diseño de edificios de nueva generación, el EMS es parte integral de la estrategia de eficiencia energética y permite alcanzar objetivos avanzados como:

• reducción de los costes de operación;
• balanceo inteligente entre renovables, red y BESS;
• mejora de la autosuficiencia;
• aumento de la resiliencia en caso de apagones.

¿Cómo las soluciones de almacenamiento BESS apoyan la estabilidad de la red y las microrredes?

Los sistemas de almacenamiento BESS desempeñan un papel fundamental en mantener estable y eficiente la red eléctrica moderna, cada vez más caracterizada por una fuerte presencia de fuentes renovables intermitentes. Su rapidez de respuesta y la capacidad de absorber o liberar energía en tiempo real los convierten en una herramienta indispensable para garantizar continuidad, calidad y seguridad del servicio eléctrico.

Servicios de red: peak shaving, regulación de frecuencia, arranque en negro

En el contexto de la red eléctrica, los BESS permiten proporcionar una serie de servicios avanzados:

• Peak shaving: consiste en reducir los picos de demanda absorbiendo energía en momentos de carga elevada. Esto reduce el estrés en la red y permite a los usuarios (privados e industriales) disminuir los costes relacionados con la potencia comprometida.
• Regulación de frecuencia: las baterías reaccionan en milisegundos a las variaciones de frecuencia de la red, estabilizándola cuando la potencia inyectada o retirada cambia rápidamente. Es un servicio esencial en sistemas eléctricos con alta penetración de fotovoltaica y eólica.
• Arranque en negro: en caso de apagón, un BESS puede proporcionar la potencia inicial necesaria para reiniciar centrales eléctricas o secciones de la red. Gracias a la rápida disponibilidad de energía, desempeñan un papel clave en la restauración del servicio.
• Reducción de congestiones y mejora de la calidad de la tensión: los BESS pueden absorber energía en las zonas sobrecargadas y liberarla donde se necesita, contribuyendo a estabilizar la tensión y a reducir las congestiones de red.

BESS en microrredes y sistemas off-grid

Los sistemas BESS son fundamentales para el funcionamiento de las microrredes, es decir, redes eléctricas locales que pueden operar tanto conectadas a la red nacional como en modo “isla”.

En las microrredes, el BESS garantiza:

• continuidad de suministro durante desconexiones de la red principal;
• integración óptima de las renovables locales, como fotovoltaica y eólica;
• gestión inteligente de los flujos energéticos para minimizar costes y maximizar el autoconsumo;
• resiliencia en situaciones de emergencia, apagones, eventos climáticos extremos.

En áreas no alcanzadas por la red eléctrica (islas, refugios, infraestructuras aisladas), el BESS permite crear sistemas off-grid confiables, alimentados por fuentes renovables, reduciendo o eliminando el uso de generadores diésel.

El papel de los BESS y de las renovables en edificios de cero emisiones (NZEB)

Los sistemas BESS son elementos fundamentales en la realización de los edificios de energía casi cero (NZEB) y, cada vez más, de los edificios de cero emisiones (ZEB). Su función principal es permitir aprovechar al máximo la energía producida por instalaciones renovables como la fotovoltaica o la micro-eólica, compensando su variabilidad natural.

Gracias al BESS, la energía generada en las horas de mayor producción puede ser almacenada y utilizada cuando el edificio realmente la necesita, aumentando el autoconsumo y reduciendo de manera significativa la dependencia de la red. Esto se traduce en menores emisiones indirectas, mayor estabilidad de los consumos y una mejor resiliencia del edificio en caso de apagones o variaciones repentinas de la producción renovable.

En los modernos edificios residenciales, comerciales o de oficinas, el almacenamiento permite valorizar completamente las instalaciones fotovoltaicas, haciendo disponible la energía incluso en las horas de la tarde y optimizando el balance energético general. El resultado es un edificio más eficiente, más sostenible y alineado con los objetivos europeos de descarbonización.

Para una visión general sobre las principales fuentes de energía renovable y su contribución a la transición energética, puedes consultar también el análisis sobre qué son y cuáles son las energías renovables.

Diseñar sistemas híbridos con integración fotovoltaica + BESS

La combinación entre instalación fotovoltaica y sistema de almacenamiento BESS representa hoy la solución más efectiva para aumentar el autoconsumo y garantizar una disponibilidad constante de energía incluso cuando la producción solar disminuye. Integrando módulos FV, inversores y baterías en un único sistema coordinado, es posible optimizar los flujos energéticos y reducir de manera significativa la dependencia de la red.

Una de las principales ventajas de los BESS es la posibilidad de utilizar energía producida por fuentes renovables, compensando las carencias debidas a la intermitencia de la fotovoltaica y la eólica. La energía en exceso se almacena en las baterías, permitiendo acceder a esta reserva cuando la instalación solar no produce suficiente energía, reduciendo la dependencia de la red eléctrica.

En un sistema híbrido, la energía fotovoltaica se utiliza prioritariamente para alimentar los consumos del edificio. El excedente se almacena en el BESS y se pone a disposición en las horas de la tarde o en los momentos de mayor demanda, mejorando la continuidad y la calidad del suministro eléctrico. Todo el proceso es gestionado por un sistema de control que decide cuándo cargar y descargar la batería en función de la producción solar, los consumos y las condiciones de la red.

Desde el punto de vista operativo, la lógica es simple:

• primero se alimentan las cargas internas;
• luego se carga el BESS;
• finalmente, solo cuando FV y BESS están saturados, la energía puede ser inyectada a la red.

Este enfoque permite aumentar notablemente el autoconsumo, mejorar la estabilidad del sistema y reducir los costes energéticos. De este modo, se crea un equilibrio entre la energía solar y la de la red, optimizando los costes energéticos.

La integración fotovoltaica + BESS es hoy la configuración más difundida: según ANIE, el 97% de las unidades DER BESS están combinadas con una instalación solar fotovoltaica, confirmando que el almacenamiento electroquímico es ya un elemento esencial en el diseño de sistemas basados en energía renovable, tanto en el ámbito residencial como industrial.

Lógicas de funcionamiento sistema híbrido FV + BESS

Protocolos de seguridad y normas para instalaciones BESS a gran escala

La instalación de sistemas BESS a gran escala requiere un marco normativo claro y procedimientos de seguridad específicos para garantizar un funcionamiento fiable y minimizar los riesgos relacionados con incendios, emisiones de gases e incidentes tecnológicos.

Gestión del ciclo de vida y estrategias de reciclaje de las baterías BESS

La gestión del ciclo de vida de las baterías es un aspecto central para garantizar sostenibilidad, seguridad y eficiencia de los sistemas BESS. Las baterías no mantienen el mismo rendimiento durante toda su existencia: con el tiempo se produce un degradado progresivo que reduce la capacidad de almacenamiento y la eficiencia general. Este fenómeno es natural y debe ser gestionado a través de monitoreo continuo, mantenimiento adecuado y una correcta planificación de la sustitución de los módulos.

Cuando la capacidad residual desciende por debajo de un cierto umbral —típicamente entre el 70% y el 80%— las baterías pueden ser destinadas a una nueva fase operativa: la llamada segunda vida. En esta segunda vida, las baterías ya no aptas para el uso vehicular encuentran aplicación en sistemas de almacenamiento estacionarios, como BESS para edificios, microrredes o instalaciones industriales. Esta práctica permite reducir los costes generales de los sistemas de almacenamiento, alargar la vida útil de los materiales y contribuir a un modelo más circular de gestión de recursos.

Al final de la segunda vida, las baterías son enviadas al reciclaje, un paso fundamental para recuperar metales críticos como litio, níquel, cobalto, manganeso y cobre. El reciclaje no solo reduce el impacto ambiental de la eliminación, sino que también ayuda a aliviar la presión sobre la demanda de materiales raros, que es cada vez más alta debido a la difusión de vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento. Tecnologías avanzadas de tratamiento hidrometalúrgico y pirometalúrgico están aumentando los porcentajes de recuperación, haciendo que el sector sea cada vez más sostenible.

Para las baterías de litio, en cambio, los procesos son más complejos y están en rápida evolución, pero las normativas europeas están impulsando tasas de recuperación cada vez mayores para todos los componentes críticos.

La gestión del ciclo de vida de las baterías —desde la fase operativa a la segunda vida hasta el reciclaje— es, por lo tanto, un elemento estratégico para garantizar que los sistemas BESS sean no solo eficientes y seguros, sino también realmente sostenibles y alineados con los objetivos de la transición energética.

Ciclo de vida de la batería

El futuro de la tecnología BESS en las ciudades inteligentes y en las infraestructuras sostenibles

El futuro de los sistemas BESS está estrechamente relacionado con el desarrollo de las ciudades inteligentes, las redes inteligentes y las infraestructuras urbanas sostenibles. A medida que aumenta la integración de las energías renovables, también crece la necesidad de tecnologías capaces de estabilizar la red, reducir la variabilidad de la producción y hacer que los edificios sean autosuficientes desde el punto de vista energético. Los sistemas de almacenamiento electroquímico representan, por lo tanto, uno de los pilares de la transición energética, gracias a su capacidad para proporcionar flexibilidad, regulación rápida y apoyo a la continuidad del servicio.

En Europa, se ha puesto en funcionamiento recientemente el sistema de almacenamiento de energía a batería más grande. Situado en el Reino Unido, cerca del parque eólico marino más grande del mundo, Dogger Bank, este sistema tiene una capacidad suficiente para alimentar aproximadamente 300,000 viviendas durante dos horas. Cada año se realizan proyectos de escala creciente, desde grandes sistemas utility-scale hasta instalaciones modulares para comunidades energéticas y barrios inteligentes. Los BESS se están convirtiendo en un componente estratégico para smart grid, movilidad eléctrica, estaciones de carga rápida, comunidades energéticas e infraestructuras críticas como hospitales y centros de datos.

Los BESS ya no son una tecnología emergente, sino un elemento estructural de las infraestructuras energéticas urbanas. Nuevas tecnologías, como las baterías de estado sólido y los sistemas de control basados en inteligencia artificial, harán que los futuros sistemas sean aún más seguros, eficientes y sostenibles.

FAQ – BESS: Sistema de Almacenamiento de Energía en Baterías

¿Qué es un sistema BESS?

Un BESS (Battery Energy Storage System) es un sistema de almacenamiento electroquímico que almacena energía eléctrica en forma química y la devuelve cuando es necesario. Está compuesto por baterías, sistemas de gestión y componentes de conversión que permiten la conexión a la red y garantizan la fiabilidad del sistema.

¿Cómo funciona un BESS en una planta energética?

El sistema acumula energía a través de baterías recargables, cargándolas cuando hay disponibilidad de energía en exceso y liberándola en los momentos de mayor demanda. Software y sistemas de control coordinan la carga y descarga en función de las condiciones de la red y de la producción renovable, contribuyendo a la estabilidad del sistema eléctrico.

¿Qué tipos de baterías pueden ser utilizadas en los sistemas BESS?

Las tecnologías más utilizadas incluyen:

• iones de litio (alta densidad energética, mayor difusión);
• plomo-ácido (económicas y reciclables);
• níquel-cadmio / níquel-hidruro metálico;
• baterías de flujo;
• baterías de alta temperatura como sodio/azufre y sodio/cloruro de níquel.

Cada tecnología presenta características específicas de duración, rendimiento y costes.

¿Cuáles son los componentes principales de un sistema BESS?

Un BESS está compuesto por:

• contenedores que albergan los módulos de batería;
• BMS para la gestión y la seguridad de las celdas;
• PCS para la conversión entre corriente continua y alterna;
• transformador para la interfaz con la red de media o alta tensión.

¿Cómo se integra un BESS en el diseño de un edificio?

La integración requiere la disposición de espacios técnicos adecuados, correcta ventilación o refrigeración, sistemas de detección de incendios y una interfaz eléctrica conforme a las normativas. El BESS trabaja junto con el EMS del edificio, optimizando el autoconsumo, los costes energéticos y la resiliencia en caso de apagones.

¿Qué ventajas ofrece un BESS en las microrredes y en los sistemas off-grid?

En una microred, el BESS asegura continuidad de suministro, gestión inteligente de la energía producida por fotovoltaica y eólica, reducción de costes y estabilidad durante desconexiones de la red. En los sistemas off-grid permite reemplazar o reducir el uso de generadores diésel.

¿Por qué son fundamentales los BESS en los edificios NZEB y ZEB?

Permiten aprovechar completamente la energía producida por instalaciones renovables, almacenando el excedente y haciéndolo disponible cuando los consumos son elevados. Esto aumenta la autosuficiencia, reduce las emisiones indirectas y mejora la resiliencia energética del edificio.

¿Cómo funciona un sistema híbrido fotovoltaico + BESS?

La energía solar alimenta primero las cargas del edificio; el excedente se almacena en el BESS y se utiliza en las horas de baja producción. Solo cuando ambos recursos están saturados, la energía se inyecta a la red. Esto maximiza el autoconsumo y reduce los costes.

¿Cómo se gestiona el ciclo de vida de las baterías de un BESS?

Las baterías se degradan progresivamente y, una vez reducida la capacidad, pueden destinarse a una segunda vida en aplicaciones estacionarias. Al final de su vida útil, se inician procesos de reciclaje para recuperar metales críticos como litio, níquel y cobalto, contribuyendo a la sostenibilidad del sistema.

¿Cuáles son las perspectivas futuras de los sistemas BESS?

Los BESS están destinados a convertirse en elementos clave de las ciudades inteligentes y de las redes inteligentes. Nuevas tecnologías, como baterías de estado sólido y sistemas avanzados de gestión energética, aumentarán la seguridad, la eficiencia y la escalabilidad, favoreciendo una creciente difusión en infraestructuras críticas y comunidades energéticas.