Almacenamiento industrial en DC coupling con inversor integrado
El problema que resuelve este producto
La industria se enfrenta actualmente a dos retos energéticos cada vez más relevantes: la reducción de los costes asociados a los picos de consumo y la necesidad de garantizar la continuidad operativa ante fallos de red. Las soluciones tradicionales de almacenamiento en AC coupling resuelven parte del problema, pero implican una cadena de conversión más larga y, en consecuencia, mayores pérdidas energéticas cuando se integran con producción fotovoltaica.
Es en este contexto donde FOX-ESS presenta la Gmax Plus: un sistema all-in-one de almacenamiento energético (BESS) con inversor integrado, diseñado específicamente para aplicaciones industriales y comerciales de mediana y gran escala.
De Gmax a Gmax Plus: ¿qué ha cambiado?
FOX-ESS ya disponía en el mercado de la Gmax, una solución de almacenamiento en AC coupling; es decir, la batería se conecta al lado AC del sistema, aguas abajo del inversor fotovoltaico. Esta arquitectura sigue disponible y continúa teniendo sentido en instalaciones donde ya existe un inversor FV instalado y se desea añadir almacenamiento sin modificar la infraestructura existente.
La Gmax Plus representa una evolución arquitectónica significativa:
| Característica | Gmax | Gmax Plus |
|---|---|---|
| Topología | AC coupling | DC coupling |
| Inversor integrado | No | Sí |
| Conexión FV directa | No | Sí (vía MPPT) |
| Backup integrado | No | Sí |
| Entrada para generador | No | Sí |
| Capacidad | 215 kWh | 241 kWh |
El paso a DC coupling significa que los módulos fotovoltaicos se conectan directamente al sistema antes de cualquier conversión de energía. El inversor integrado gestiona conjuntamente la carga y descarga de la batería y la producción FV, eliminando una etapa de conversión AC/DC y mejorando la eficiencia global del sistema.
Especificaciones técnicas
Configuraciones de potencia disponibles
La Gmax Plus está disponible en cinco modelos, todos con 241 kWh de capacidad de almacenamiento:
| Modelo | Potencia nominal | Potencia máxima de backup (10 s) | Nº de MPPT |
|---|---|---|---|
| Gmax Plus 50 | 50 kW | 155 kW | 4 |
| Gmax Plus 60 | 60 kW | 155 kW | 4 |
| Gmax Plus 80 | 80 kW | 155 kW | 8 |
| Gmax Plus 100 | 100 kW | 155 kW | 8 |
| Gmax Plus 125 | 125 kW | 155 kW | 8 |
Nota: La potencia de backup de 155 kW (disponible durante 10 segundos) es común a todos los modelos, lo que representa una capacidad de respuesta ante picos muy superior a la potencia nominal. Esto resulta especialmente relevante en arranques de motores o cargas con elevadas corrientes de inrush.
Características eléctricas del lado FV (DC)
- Sobredimensionamiento solar de hasta el 200% de la potencia nominal del inversor
- Tensión mínima de arranque: 180 V
- Corriente máxima de cortocircuito (Isc): 50 A por MPPT
- 2 strings por MPPT; número total de MPPT: de 4 a 8 según el modelo
El sobredimensionamiento del 200% es una característica especialmente relevante, ya que permite dimensionar el campo FV hasta el doble de la potencia del inversor, maximizando la producción en horas de menor irradiancia sin comprometer el equipo.
Conmutación y continuidad de servicio
- Tiempo de conmutación on-grid → off-grid: < 10 ms
Este valor es lo suficientemente bajo como para garantizar la continuidad de funcionamiento de la mayoría de los equipos industriales sensibles, sin necesidad de UPS adicionales para cargas críticas.
Seguridad y protección
La Gmax Plus integra un robusto conjunto de sistemas de protección pasiva y activa:
- IP67: protección total contra el polvo e inmersión temporal en agua
- Liquid cooling: refrigeración líquida para una gestión térmica eficiente en entornos industriales
- 128 sensores de temperatura distribuidos entre las celdas y componentes críticos, para la detección temprana de anomalías térmicas
- Sensor de humo con alarma acústica integrada
- Extintor de incendios interno
- Válvula de expansión para la gestión de la presión interna
La combinación de liquid cooling con 128 puntos de monitorización térmica permite una gestión granular de la temperatura, fundamental para garantizar la longevidad de las celdas y prevenir eventos de thermal runaway.
Escenarios de aplicación
El diseño DC coupling con inversor integrado, backup y entrada para generador hace que la Gmax Plus sea aplicable en tres escenarios distintos:
1. Nueva instalación con producción FV y almacenamiento
Integración en un único equipo del inversor FV, la batería y el sistema de backup. Una solución más eficiente energéticamente, con una única interfaz de gestión.
2. Retrofit con backup en una instalación FV existente
La entrada AC del inversor integrado permite conectar un sistema FV ya existente y añadir almacenamiento y backup sin sustituir el inversor original. Este escenario es funcionalmente similar al AC coupling, pero con la ventaja de disponer de backup y gestión energética centralizados.
3. Sistema totalmente off-grid
Combinación de batería, inversor y generador diésel como fuente de respaldo de emergencia. La capacidad de conexión a generador está integrada de forma nativa en el equipo, sin necesidad de dispositivos externos de sincronización.
Escalabilidad
- Hasta 20 unidades en paralelo en modo on-grid
- Hasta 10 unidades en paralelo en modo off-grid
Esto permite escalar la capacidad total hasta 4.820 kWh en on-grid (20 × 241 kWh), una dimensión especialmente relevante para instalaciones industriales de elevado consumo.
Sistema de gestión energética (EMS)
La Gmax Plus incluye un EMS (Energy Management System) propio, rediseñado para soportar los diferentes modos de operación del sistema. Las funcionalidades de gestión disponibles incluyen:
- Peak shaving: reducción de picos de consumo para disminuir la potencia contratada o evitar penalizaciones tarifarias
- Backup de reserva: mantenimiento de capacidad disponible ante posibles fallos de red
- Arbitraje tarifario: carga en periodos de tarifa baja y descarga en periodos de tarifa alta
- Regulación de frecuencia: participación en servicios de red para operadores que lo permitan
El EMS es el elemento que diferencia una batería de un sistema de gestión energética inteligente. La calidad del EMS determina, en gran medida, el retorno real de la inversión, por lo que disponer de una solución propietaria e integrada —y no dependiente de un controlador externo— supone una ventaja operativa significativa.
¿Cuándo tiene sentido elegir la Gmax Plus?
La Gmax Plus es una buena opción cuando:
- Se busca una solución integrada (FV + almacenamiento + backup) en un único equipo, reduciendo la complejidad de instalación y mantenimiento
- La instalación es nueva, permitiendo aprovechar las ventajas del DC coupling desde el inicio
- Existe necesidad de backup inmediato (< 10 ms) para cargas críticas
- El proyecto requiere escalabilidad modular hasta aproximadamente 5 MWh
Como solución de almacenamiento y backup energético, la Gmax Plus representa un paso concreto hacia la resiliencia energética industrial. La integración en un único equipo del inversor, la batería, el backup y la gestión energética simplifica tanto la instalación como la operación, al tiempo que abre la puerta a modelos de explotación más inteligentes, desde el arbitraje tarifario hasta la regulación de frecuencia.
Para instalaciones que buscan una mayor autonomía, menor dependencia de la red y preparación frente a las exigencias del mercado energético presente y futuro, la Gmax Plus se presenta como una propuesta técnicamente sólida.
Gonçalo Barroso, TSS Portugal
