6 jul
2026
Energeks
Transformadores para sistemas de almacenamiento de energía BESS. Cómo elegir el transformador adecuado para un proyecto de BESS, PV+BESS e industria.
Los transformadores, las subestaciones transformadoras, los cuadros de MT/BT y la infraestructura para energías renovables son parte de un mismo rompecabezas. Un sistema de almacenamiento de energía no es una isla solitaria. Es un elemento de un sistema que debe comunicarse con la red, el inversor, las protecciones, la automatización y los requisitos del operador.
Este artículo está dirigido a inversores en energías renovables, proyectistas, contratistas generales, plantas industriales, desarrolladores de parques fotovoltaicos con almacenamiento (PV+BESS) y a todos aquellos que quieran entender por qué el transformador para un sistema de almacenamiento de energía no debería elegirse como un transformador cualquiera de un catálogo.
A menudo imaginamos un sistema de almacenamiento de energía como una sola batería gigante: contenedores, módulos de iones de litio, sistema de refrigeración, inversores, monitorización, algoritmos. Pero en la práctica, toda esta tecnología no tiene mayor sentido si la energía no puede entrar y salir de la red de forma segura.
Y aquí es donde entra en escena el transformador.
Es la puerta de entrada entre el mundo de las baterías, los inversores y el sistema PCS, y la red de media tensión. Es como una esclusa en un canal: a un lado tenemos el mundo dinámico, rápido y electrónico del almacenamiento de energía; al otro, la red eléctrica estable, exigente y despiadada.
Si la esclusa está mal dimensionada, todo el proyecto comienza a perder eficiencia, fiabilidad y previsibilidad.
El mercado de los sistemas de almacenamiento de energía está creciendo muy rápidamente. Según la AIE, los sistemas de almacenamiento de energía fueron en 2023 la tecnología energética comercialmente disponible de más rápido crecimiento en el sector eléctrico, con un incremento mundial de la potencia instalada de baterías de 42 GW.
Esto significa una cosa: cada vez más inversores tendrán que plantearse no solo "¿qué sistema de almacenamiento de energía elegir?", sino también "¿qué transformador seleccionar para que este almacenamiento funcione realmente bien?".
En este artículo abordaremos:
El papel del transformador en un sistema BESS,
Las diferencias entre un transformador para PV, para industria y para almacenamiento de energía,
La selección de la potencia en kVA/MVA,
La elección entre transformador de aceite y seco,
El impacto de los armónicos, la ciclicidad y el funcionamiento bidireccional,
Los errores que suelen salir más caros,
Una lista de verificación práctica para la especificación técnica.
Tiempo de lectura: aproximadamente 10 minutos.
El almacenamiento de energía no es un "gran SAI"
¿El error más común al principio?
Tratar el sistema de almacenamiento de energía como una versión más grande de una instalación de respaldo.
Es cierto que un sistema de almacenamiento puede cumplir una función de emergencia. Puede alimentar una instalación cuando la red no funciona. Puede estabilizar la tensión, limitar la demanda en horas punta o colaborar con la energía fotovoltaica. Pero un BESS moderno, o Battery Energy Storage System, no es solo una batería.
Es un sistema eléctrico con su propia dinámica.
La norma IEC TS 62786-3:2023 describe los requisitos para los sistemas de almacenamiento de energía por baterías estacionarios conectados a redes de distribución, incluyendo aspectos como el esquema de conexión, la aparamenta de maniobra, el rango de operación, la respuesta de potencia activa y reactiva, la calidad de la energía, las protecciones, la monitorización, el control y las pruebas de conexión.
Esta lista muestra que un sistema de almacenamiento de energía es un participante activo en el funcionamiento de la red, y no solo un receptor o una fuente simple.
El transformador en tal sistema debe hacer algo más que el clásico "elevar la tensión". Debe trabajar con inversores, soportar perfiles de carga variables, responder al funcionamiento bidireccional y funcionar en un entorno donde la electrónica de potencia genera fenómenos diferentes a los de un receptor industrial tradicional.
¿Qué hace realmente el transformador en un sistema de almacenamiento de energía?
En pocas palabras: el transformador adapta la tensión del sistema PCS/inversor a la tensión de la red o de la instalación industrial.
En el lado de la batería tenemos corriente continua. El sistema PCS la convierte en corriente alterna.
A continuación, el transformador eleva la tensión al nivel requerido por la red de baja o media tensión, que en proyectos industriales y de energías renovables suele ser el nivel de media tensión.
Pero esa es solo la descripción más simple.
En realidad, el transformador en un sistema BESS cumple varias funciones a la vez:
Aísla galvánicamente el sistema de almacenamiento de la red,
Adapta los niveles de tensión,
Influye en el sistema de puesta a tierra y en el funcionamiento de las protecciones,
Limita la transmisión de parte de las perturbaciones,
Debe soportar las cargas derivadas del funcionamiento de los inversores,
Trabaja tanto durante la carga como durante la descarga del almacenamiento.
En una planta fotovoltaica clásica, el flujo de energía es esencialmente unidireccional: de los paneles a los inversores y de estos a la red. En un sistema de almacenamiento de energía, la energía fluye en ambas direcciones.
Por la mañana, el sistema puede cargarse de la red o de la fotovoltaica; por la tarde, devolver energía; por la noche, operar en arbitraje de precios; y durante la madrugada, prestar un servicio de red.
El transformador no tiene, por tanto, un único perfil de trabajo "tranquilo". Tiene un ritmo diario que recuerda a la respiración: inhalación, exhalación, pausa, reacción rápida, repetición.
La infografía muestra un esquema simplificado del funcionamiento del transformador en un sistema de almacenamiento de energía. A la izquierda se encuentra el contenedor de baterías, desde donde la energía fluye hacia el inversor PCS, que convierte la corriente continua en alterna. El elemento central es el transformador, que adapta el nivel de tensión, aísla el almacenamiento de la red, apoya la puesta a tierra y las protecciones, y reduce parte de las perturbaciones de la electrónica de potencia. A la derecha se muestran la red eléctrica y la infraestructura industrial. Las flechas bidireccionales simbolizan la carga y descarga del sistema, es decir, el flujo de energía tanto de la batería a la red como de la red a la batería. CC: ENERGEKS 2026
Primera pregunta: ¿para qué va a servir este sistema de almacenamiento?
No elegimos un transformador "porque sí".
Lo elegimos para una función.
Un transformador será razonable para una planta industrial que quiere reducir su potencia contratada. Otro, para una planta fotovoltaica con un almacenamiento de 10 MW/20 MWh. Otro, para un gran almacenamiento de red que debe prestar servicios de balance, regulación o apoyo a un nudo de la red local.
Antes de seleccionar el transformador, hay que responder a varias preguntas:
¿El sistema de almacenamiento trabajará principalmente detrás del contador (en el lado del consumidor)?
¿Se conectará a la red como una unidad independiente?
¿Trabajará junto con una planta fotovoltaica?
¿Se cargará de la red, de la fotovoltaica o de ambas?
¿Cambiará con frecuencia de modo de carga a descarga?
¿Debe suministrar potencia reactiva?
¿El operador de red exige un rango específico de regulación de tensión, comunicación y observabilidad?
Estas no son preguntas formales. Son preguntas que deciden la temperatura de los devanados, las pérdidas, la reserva de potencia, el grupo de conexión, el tipo de refrigeración y la durabilidad del aislamiento.
Potencia del transformador: kVA, MW y MWh no son lo mismo
Este es el punto donde es fácil caer en una trampa.
Un sistema de almacenamiento de energía se describe normalmente con dos parámetros: potencia y capacidad.
Ejemplo: 5 MW / 10 MWh. El primer valor indica la potencia con la que el sistema puede cargarse o descargarse. El segundo indica durante cuánto tiempo puede mantener esa potencia.
El transformador no se selecciona directamente por los MWh.
El transformador "ve" principalmente la potencia aparente, es decir, los kVA o MVA, y el perfil de carga en el tiempo.
Si el almacenamiento tiene una potencia PCS de 5 MW y debe trabajar con factor de potencia 1, teóricamente la potencia aparente mínima es de aproximadamente 5 MVA.
Pero si se requiere entregar o absorber potencia reactiva, trabajar con cosφ 0,9 o un rango más amplio de regulación, la potencia aparente aumenta.
Por ejemplo:
5 MW / 0,9 = 5,56 MVA
Esto significa que un transformador de 5 MVA puede ser demasiado justo si el sistema debe trabajar de forma dinámica y prestar funciones adicionales a la red. En la práctica, un proyectista podría considerar una unidad de 6,3 MVA, pero la elección final depende de los requisitos del PCS, del operador, del perfil de trabajo, de las condiciones ambientales y de la arquitectura de todo el sistema.
Del mismo modo, para un almacenamiento de 2 MW:
2 MW / 0,9 = 2,22 MVA
Aquí, el punto natural de análisis podría ser un transformador de 2,5 MVA, pero no como una "respuesta automática", sino como resultado de cálculos y de la coordinación con el resto del sistema.
⚡ La regla más importante: la capacidad en MWh indica el tamaño del "depósito de energía".
La potencia en MW y los requisitos de trabajo indican lo ancha que debe ser la "tubería" por la que fluye esa energía. El transformador se selecciona para la tubería, no solo para el depósito.
¿Transformador de aceite o seco?
Esta es una de las preguntas más frecuentes de los inversores.
La respuesta es: depende del lugar, la potencia, el riesgo de incendio, las condiciones ambientales y los requisitos de la instalación.
Transformador de aceite para sistemas de almacenamiento de energía
El transformador de aceite suele ser la elección natural para sistemas de almacenamiento de energía de mayor tamaño, plantas fotovoltaicas con almacenamiento (PV+BESS) y subestaciones transformadoras exteriores.
Tiene una alta capacidad de disipación de calor, buena capacidad de sobrecarga, un amplio rango de potencias disponibles y funciona bien en aplicaciones de campo.
En proyectos con contenedores y subestaciones de MT, el transformador de aceite puede ser un elemento de una infraestructura compacta: almacenamiento de energía, PCS, cuadro de distribución, transformador, sistema de medida y protecciones. Para potencias mayores, el aceite ofrece al proyectista una mayor flexibilidad térmica.
Sin embargo, conviene recordar los requisitos relativos a la cuba de contención de aceite, la protección medioambiental, las distancias, las protecciones contra incendios y los acuerdos de ubicación.
En casos con requisitos ambientales especiales, se puede analizar el uso de ésteres, pero esto también debe ser resultado del proyecto, no de una moda.
Transformador seco para sistemas de almacenamiento de energía
El transformador seco, especialmente el de resina (cast-resin), es una buena solución cuando priman la seguridad contra incendios, el trabajo en interiores, la reducción del riesgo de fuga de líquido aislante o la ubicación cercana a infraestructuras de uso público.
En sistemas de almacenamiento instalados en plantas industriales, centros logísticos, edificios comerciales o instalaciones técnicas, el transformador seco puede ser más aceptable desde el punto de vista de la prevención de riesgos laborales, el asegurador y el proyectista de la edificación.
Sin embargo, es más sensible a las condiciones de refrigeración.
No le gusta que lo "encierren en un armario" sin flujo de aire y esperen que funcione como un transformador en una nave de pruebas ideal.
La ventilación, la temperatura ambiente, el polvo, la humedad y el espacio de mantenimiento tienen aquí una importancia enorme.
BESS es funcionamiento bidireccional. El transformador debe estar preparado
En un receptor industrial típico, la energía fluye de la red a la fábrica. En una planta fotovoltaica clásica, fluye de la fuente a la red. En un sistema de almacenamiento de energía, fluye en ambas direcciones.
Durante la carga, el transformador trabaja como un elemento que alimenta el almacenamiento. Durante la descarga, pasa a ser parte del camino de exportación de energía. Esto afecta a:
La selección de las protecciones,
La direccionalidad de las mediciones,
La automatización,
Los ajustes de las protecciones en MT/BT,
Los requisitos del operador,
El análisis de flujos de potencia activa y reactiva.
Por esta razón, el transformador para un sistema de almacenamiento debe diseñarse junto con el sistema PCS, el cuadro de distribución, las protecciones y el esquema de conexión. No debe ser un añadido de última hora, como una pieza que falta.
CIGRE, en sus directrices sobre subestaciones de conexión para BESS, señala que el diseño de dicha infraestructura abarca todo el ciclo de vida: desde el diseño y desarrollo, hasta la puesta en marcha y la gestión del activo, incluyendo la evaluación de la potencia de salida y de los parámetros en el punto de conexión común (PCC). Esto es importante porque el transformador no es un producto aislado en el vacío. Es parte de la capacidad de todo el sistema de almacenamiento para funcionar en el punto de conexión.
Armónicos: el enemigo silencioso del transformador
Los inversores y convertidores de electrónica de potencia son el corazón del sistema de almacenamiento de energía. Sin ellos, la batería no podría interactuar con la red de corriente alterna. Pero la electrónica de potencia genera fenómenos que no deben ignorarse.
Uno de ellos son los armónicos.
Los armónicos pueden aumentar las pérdidas adicionales en los devanados y en los elementos estructurales del transformador. Pueden provocar un calentamiento adicional, afectar a la durabilidad del aislamiento y requerir una reserva térmica adecuada.
Es como conducir un coche por una autopista lisa y por un camino de adoquines. La velocidad media puede parecer similar, pero la carga sobre la suspensión es completamente diferente.
Por eso, al seleccionar un transformador para un sistema BESS, conviene exigir datos sobre:
El espectro de armónicos generados por el PCS,
La distorsión armónica total (THD) de corriente y tensión,
La frecuencia de conmutación,
Los requisitos de filtrado,
Los niveles admisibles de calidad de la energía,
El modo de funcionamiento a carga parcial.
La norma IEC TS 62786-3:2023 incluye, entre otros, aspectos de calidad de la energía, compatibilidad electromagnética (EMC), protecciones de interfaz, respuesta de potencia activa y reactiva, y pruebas de funcionamiento con la red. Esto demuestra que el transformador para un sistema de almacenamiento de energía debe seleccionarse en el contexto de todo el entorno eléctrico, y no solo por la tensión y la potencia nominal.
Pérdidas del transformador: pequeños vatios, grandes cantidades de dinero
En los sistemas de almacenamiento de energía se presta mucha atención a la eficiencia de la batería, los inversores y los sistemas de refrigeración. El transformador suele tratarse como un elemento obvio. Y eso es un error.
El transformador tiene pérdidas en vacío y pérdidas con carga. Las pérdidas en vacío se producen cuando el transformador está bajo tensión, incluso si el sistema de almacenamiento no está funcionando a plena potencia. Las pérdidas con carga aumentan con el flujo de corriente.
Un ejemplo tan simple como una factura de la luz:
Si un transformador tiene 3 kW de pérdidas en vacío y está conectado todo el año:
3 kW × 8760 h = 26.280 kWh al año.
Esto supone más de 26 MWh de energía perdida al año solo en vacío. Con unidades de mayor tamaño, varios transformadores o una larga vida útil del proyecto, la diferencia entre una solución media y una optimizada puede significar decenas o cientos de megavatios-hora de pérdidas durante todo el ciclo de vida.
En un sistema de almacenamiento de energía que obtiene ingresos por arbitraje de precios, servicios de flexibilidad o reducción de picos de demanda, cada pérdida innecesaria es como una fuga en un depósito. Pequeña, pero que trabaja todos los días.
Tensión, grupo de conexión y puesta a tierra: detalles técnicos que deciden el funcionamiento del sistema
La selección del transformador para un sistema BESS comienza por las tensiones.
A un lado tenemos la tensión del PCS, generalmente en el nivel de baja tensión. Al otro lado, la red de media tensión, por ejemplo 15 kV, 20 kV u otro nivel indicado en las condiciones de conexión. El transformador debe adaptar estos dos mundos, no solo en tensión, sino también funcionalmente.
Los parámetros importantes son:
Tensión primaria y secundaria,
Potencia nominal,
Grupo de conexión,
Tensión de cortocircuito,
Rango de regulación de tomas,
Nivel de aislamiento,
Sistema de puesta a tierra del punto neutro,
Requisitos de funcionamiento en paralelo,
Compatibilidad con las protecciones.
El grupo de conexión no es cosmética. Influye en el desfase, el comportamiento del sistema en cortocircuitos a tierra, el flujo de componentes homopolares y la coordinación de protecciones. En proyectos con múltiples PCS, se puede considerar una arquitectura con varios transformadores de bloque en lugar de una sola unidad grande. Esto puede mejorar la modularidad, la capacidad de mantenimiento y la disponibilidad de la instalación.
Requisitos del operador: el transformador debe adaptarse a la red, no solo al sistema de almacenamiento
En Polonia, un sistema de almacenamiento de energía no termina en el contenedor y el proyecto ejecutivo. Termina cuando puede ser conectado, puesto en marcha y operado de forma segura de acuerdo con los requisitos del operador.
TAURON Dystrybucja señala que, en acuerdo con los operadores de sistemas de distribución (OSD) asociados en PTPiREE, se han elaborado procedimientos para la obtención del permiso de explotación de sistemas de almacenamiento de energía eléctrica tipo D, en vigor desde el 31 de marzo de 2026. En esa misma página se indican los umbrales de potencia máxima para los tipos B, C y D: 0,2 MW, 10 MW y 75 MW, respectivamente.
Esto es relevante porque, al aumentar la potencia del proyecto, no solo aumenta la potencia del transformador. También aumentan los requisitos de documentación, observabilidad, controlabilidad, pruebas, protecciones y conformidad con las condiciones de conexión.
La URE también ha informado de nuevos "Requisitos de aplicación general" derivados del NC RfG (Network Code on Requirements for Generators), que entraron en vigor el 1 de diciembre de 2025 para las unidades tipo B, C y D cuyas condiciones de conexión se emitan a partir de esa fecha. En la práctica, esto significa que los proyectos de BESS, especialmente los híbridos PV+BESS o aquellos conectados como recursos activos de red, deben analizarse no solo desde el punto de vista de los equipos, sino también desde los requisitos técnico-administrativos.
Transformador para PV+BESS: un sistema, dos perfiles de trabajo
Una planta fotovoltaica y un sistema de almacenamiento de energía parecen una pareja natural. La fotovoltaica produce energía cuando brilla el sol. El almacenamiento permite desplazar su uso en el tiempo, reducir el vertido (curtailment), suavizar el perfil de generación o aumentar el autoconsumo.
Pero para el transformador, esta configuración puede ser más exigente que la propia planta fotovoltaica.
¿Por qué?
Porque la fotovoltaica genera energía con un perfil diario determinado, dependiente de la irradiación solar. El BESS puede cargarse y descargarse según una estrategia de mercado, de red o industrial. A veces, la energía de la fotovoltaica va a la red; a veces, carga la batería; a veces, la batería devuelve energía a la red; y a veces, todo el sistema trabaja con una limitación de potencia de exportación.
El transformador debe dimensionarse para el escenario real de flujo de potencia, y no solo para la suma de potencias de las placas de características.
Ejemplo:
Una planta fotovoltaica de 20 MWp y un sistema de almacenamiento de 10 MW / 20 MWh no significan automáticamente que el transformador deba ser de 30 MVA. Si las condiciones de conexión limitan la exportación a 20 MW y la estrategia del sistema de gestión energética (EMS) controla el perfil de trabajo, la selección puede ser diferente. Sin embargo, si el sistema debe tener la capacidad de operar de forma totalmente independiente con la fuente y el almacenamiento, la demanda de potencia de transformación puede ser mayor.
Aquí es donde se necesitan simulaciones, condiciones de conexión y una estrategia clara del EMS. Sin esto, la selección del transformador es como elegir un puente sin saber cuántos camiones lo cruzarán y en qué dirección.
Transformador para un sistema de almacenamiento de energía industrial
En la industria, un sistema de almacenamiento de energía suele tener una función muy práctica: reducir los picos de demanda, mejorar el autoconsumo fotovoltaico, proporcionar respaldo, estabilizar el funcionamiento de los receptores o reducir los costes de la potencia contratada.
Aquí, el transformador puede ser parte de una subestación industrial existente o de una nueva infraestructura dedicada al almacenamiento. La elección entre transformador seco y de aceite depende de la ubicación.
Si el sistema de almacenamiento se encuentra junto a una nave de producción, en una instalación técnica o cerca de personas, el transformador seco puede ser la elección natural.
Si el sistema es más grande, está instalado en el exterior y funciona en una subestación contenerizada, el transformador de aceite puede ser más ventajoso en términos de térmica, potencia y coste por MVA.
Para la industria, son especialmente importantes:
El ruido,
El lugar de montaje,
La seguridad contra incendios,
El acceso de mantenimiento,
La compatibilidad con el cuadro de distribución existente,
El funcionamiento con cargas sensibles,
La posibilidad de ampliación.
Un sistema de almacenamiento de energía en una planta industrial no debería diseñarse como un gadget para optimizar la factura.
Es un nuevo elemento activo de la red eléctrica interna.
Transformador para grandes sistemas de almacenamiento de red (grid-scale)
En grandes proyectos a escala de red, el transformador pasa a formar parte de una arquitectura en bloques.
En lugar de una única unidad gigante, se utilizan varios bloques: PCS + transformador de bloque + cuadro de MT, y luego la salida de potencia a la subestación principal.
Esta arquitectura ofrece mayor flexibilidad, facilita el mantenimiento y limita el impacto de la avería de un solo elemento.
Para un sistema de almacenamiento de 50 MW / 100 MWh, se pueden considerar varios bloques de 5 MW, 10 MW o más, según los PCS utilizados y el concepto de conexión. Entonces, la pregunta no es solo "¿qué transformador?", sino "¿qué arquitectura de transformación ofrece el mejor equilibrio entre eficiencia, disponibilidad, coste y riesgo?".
Esto es especialmente importante cuando el sistema de almacenamiento debe generar ingresos a través de servicios de red. La avería de un transformador en un sistema modular puede limitar la potencia de una parte del sistema. La avería de un único elemento central puede detener una parte mucho mayor del proyecto.
Cómo preparar una solicitud de oferta para un transformador para un sistema de almacenamiento de energía BESS
La selección de un transformador para un sistema de almacenamiento de energía no comienza con la pregunta: "¿cuánto cuesta un transformador de 2,5 MVA?".
Comienza con una pregunta mucho más interesante: ¿cómo va a funcionar realmente este sistema de almacenamiento?
Porque un BESS no es un frigorífico que simplemente consume corriente de un enchufe. Es un sistema eléctrico activo que unas veces consume energía, otras la devuelve, otras apoya a la red, otras se carga con energía fotovoltaica, y a veces hace todo esto de forma tan dinámica que el enfoque clásico de "dimensione el transformador con un margen y estará bien" empieza a parecerse a conducir un coche deportivo con neumáticos de carretilla.
En Energeks asesoramos en la selección del transformador para un sistema de almacenamiento de energía basándonos en los parámetros reales de funcionamiento, y no solo en un valor de potencia de una tabla. A continuación, mostramos qué datos conviene preparar y por qué cada uno de ellos es importante.
Potencia PCS en MW: es decir, la anchura del flujo de energía.
La potencia del PCS determina con qué potencia el sistema de almacenamiento puede cargarse y descargarse. Es uno de los parámetros más importantes para la selección del transformador, porque el transformador debe manejar el flujo real de potencia entre el inversor y la red.
Si el PCS tiene una potencia de 2 MW, 5 MW o 10 MW, el transformador debe dimensionarse no solo para este valor, sino también para el modo de funcionamiento del sistema. ¿El sistema de almacenamiento funcionará de forma continua? ¿Reaccionará a los picos de demanda? ¿Prestará servicios de red? ¿Cambiará a menudo la dirección del flujo de energía?
La potencia del PCS no es solo un número. Es el ritmo al que la energía "respira" a través del transformador.
Capacidad del sistema de almacenamiento en MWh: es decir, el tamaño del depósito de energía.
La capacidad del sistema, expresada en MWh, nos indica cuánta energía puede acumular. No seleccionamos el transformador directamente por los MWh, pero este valor ayuda a entender durante cuánto tiempo puede funcionar el sistema con una potencia determinada.
Un sistema de 5 MW / 10 MWh puede funcionar a plena potencia durante aproximadamente 2 horas. Un sistema de 5 MW / 20 MWh, ya durante unas 4 horas. Para el transformador, esto supone un perfil térmico completamente diferente.
Un impulso corto de potencia es una cosa. Varias horas de trabajo regular con una carga elevada ya es otra conversación. El transformador no se enfada de inmediato, pero la temperatura de los devanados lo recuerda todo.
Potencia máxima de carga y descarga: porque el BESS funciona en ambos sentidos.
En un receptor clásico, la energía fluye de la red al consumidor. En una planta fotovoltaica, lo más habitual es que fluya de la fuente a la red. En un sistema de almacenamiento de energía, tenemos flujo bidireccional.
Por lo tanto, necesitamos conocer la potencia máxima de carga y la potencia máxima de descarga. A veces son iguales, a veces diferentes. Esto afecta a la selección de la potencia del transformador, las protecciones, las mediciones y toda la lógica de funcionamiento del sistema.
El transformador en un BESS no tiene la vida tranquila de un jubilado. Se parece más a un portero de aeropuerto: unas veces deja pasar la energía en un sentido, otras en el otro, y además debe mantener el orden en todo momento.
cosφ requerido o rango de potencia reactiva: porque la red no vive solo de potencia activa.
La potencia activa, expresada en MW, realiza el trabajo útil. Pero el sistema eléctrico también necesita control de potencia reactiva. Por eso preguntamos por el factor de potencia cosφ requerido o el rango de operación con potencia reactiva.
¿Por qué es importante?
Porque el transformador se selecciona para la potencia aparente, es decir, los kVA o MVA. Si el sistema de almacenamiento debe trabajar con cosφ = 1, la situación es más simple. Si debe trabajar con cosφ = 0,9 o suministrar/absorber potencia reactiva según los requisitos del operador, la potencia aparente necesaria aumenta.
Ejemplo:
5 MW con cosφ = 1 significa aproximadamente 5 MVA.
5 MW con cosφ = 0,9 significa ya aproximadamente 5,56 MVA.
La diferencia no es académica. Puede decidir si el transformador trabajará con un margen confortable o si preguntará a diario al proyectista: "¿de verdad pensaste en mí?".
Tensión en el lado del PCS: el punto de partida para la transformación.
El PCS, o Power Conversion System, trabaja a un determinado nivel de tensión. El transformador debe dimensionarse para la tensión de salida del inversor y adaptarla de forma segura al nivel de la red o de la instalación industrial.
Es un parámetro básico, pero no conviene tratarlo de forma rutinaria. Una tensión diferente del PCS significa una configuración distinta de los devanados, corrientes diferentes, pérdidas diferentes y requisitos diferentes en el lado de las protecciones.
Dicho de forma simple: antes de que el transformador eleve la tensión, debe saber desde qué escalón parte.
Tensión de la red en el lado de MT/BT: dónde debe ir la energía.
Al otro lado del sistema tenemos la red de baja o media tensión. En proyectos industriales y de energías renovables, lo más habitual es la conexión a media tensión, por ejemplo 15 kV, 20 kV u otro nivel indicado en las condiciones de conexión.
Este parámetro determina la relación de transformación, el nivel de aislamiento, la aparamenta de MT, la protección contra sobretensiones y la conformidad con los requisitos del operador.
El transformador es el traductor entre el lenguaje del PCS y el lenguaje de la red. Y en el sector energético, el traductor debe dominar ambos idiomas a la perfección.
Frecuencia: un detalle simple pero obligatorio.
En Polonia y en la mayor parte de Europa trabajamos a 50 Hz, pero en proyectos internacionales o aplicaciones atípicas este parámetro debe especificarse claramente.
La frecuencia influye en el diseño del núcleo, las pérdidas magnéticas y el funcionamiento del transformador. Para proyectos estándar, es un punto obvio. Para una buena solicitud técnica, sigue siendo obligatorio.
Número de PCS y modo de conexión: ¿un gran sistema o varios bloques?
Un sistema de almacenamiento de energía puede tener un único PCS central o varias unidades más pequeñas trabajando en paralelo. También puede estar construido de forma modular: PCS + transformador de bloque + cuadro de distribución.
Esto tiene una gran importancia para la arquitectura de toda la instalación. Varios transformadores más pequeños pueden mejorar la capacidad de mantenimiento y limitar las consecuencias de la avería de un solo bloque. Una unidad más grande puede ser más ventajosa en coste y más simple en el esquema, pero aumenta la importancia de un solo elemento para la disponibilidad de todo el sistema.
Aquí no hay una respuesta única para todos los casos. Hay, en cambio, una buena ingeniería.
Tensión de cortocircuito requerida del transformador: un parámetro que mantiene a raya las corrientes de cortocircuito.
La tensión de cortocircuito influye en las corrientes de cortocircuito, las caídas de tensión, el funcionamiento en paralelo de los transformadores y la coordinación de protecciones.
Una tensión de cortocircuito demasiado baja puede significar corrientes de cortocircuito más elevadas. Una demasiado alta puede causar mayores caídas de tensión y afectar al funcionamiento del sistema. Por eso, este parámetro no es una "letra pequeña" en la especificación. Es uno de esos valores que deciden si las protecciones actúan con elegancia o empiezan a improvisar.
Y las protecciones en el sector energético no deberían tener talento para la improvisación.
Grupo de conexión: la geometría de las fases importa.
El grupo de conexión del transformador determina la forma de conexión de los devanados y el desfase entre el lado primario y el secundario. Influye en el comportamiento del sistema en cortocircuitos, en el flujo de componentes homopolares, en la colaboración con las protecciones y en la posibilidad de funcionamiento en paralelo.
En sistemas BESS, donde hay electrónica de potencia, mediciones, protecciones direccionales y requisitos del operador, el grupo de conexión debe seleccionarse de forma consciente.
Es como coreografiar un baile trifásico. Si un lado da un paso al lateral y el otro hacia adelante, el sistema puede parecer espectacular solo durante los primeros segundos.
Rango de regulación de tomas: un pequeño ajuste, un gran impacto en la tensión.
Las tomas del transformador permiten ajustar la relación de transformación y el nivel de tensión a las condiciones de funcionamiento de la red. En los sistemas de almacenamiento de energía, esto es especialmente importante cuando la instalación trabaja en condiciones variables, con diferentes niveles de carga y con la posibilidad de devolver energía a la red.
El rango de regulación de tomas debe corresponder a las condiciones de conexión y a los requisitos de tensión. Un transformador bien seleccionado proporciona al proyectista un margen de regulación. Uno mal seleccionado le deja con un problema que luego vuelve en las mediciones, las reclamaciones y las llamadas nerviosas.
Nivel de aislamiento: resistencia a la realidad.
El nivel de aislamiento debe corresponder a la tensión de la red, a las condiciones de sobretensiones y a los requisitos operativos. Esto afecta tanto a los transformadores de aceite como a los secos.
En la práctica, se trata de la capacidad del equipo para trabajar de forma segura en un entorno donde se producen sobretensiones, perturbaciones, maniobras, averías y todo ese clima energético que no se ve, pero que el transformador siente muy bien.
El aislamiento no es un lugar para ahorros creativos. Es el fundamento de la durabilidad.
Requisitos del OSD/OSP: porque la red tiene sus propias reglas.
El operador del sistema de distribución o de transporte establece los requisitos de conexión, protecciones, medición, control, parámetros de calidad de la energía y funcionamiento del sistema.
Por eso, al solicitar un transformador, conviene adjuntar las condiciones de conexión o, al menos, informar de la fase en la que se encuentra el proyecto. Los requisitos del operador pueden influir en la tensión, el grupo de conexión, las protecciones, la automatización, las mediciones y la arquitectura de la subestación.
Un sistema de almacenamiento de energía puede ser moderno, inteligente y estar maravillosamente descrito en una presentación. Pero si no se ajusta a los requisitos de la red, sigue siendo solo un contenedor muy caro con ambiciones.
Perfil de trabajo previsto: el transformador también tiene su ritmo diario.
¿El sistema de almacenamiento trabajará a diario? ¿Se cargará por la noche y se descargará en las horas punta? ¿Colaborará con la fotovoltaica? ¿Prestará servicios de red? ¿Funcionará con poca frecuencia, pero de forma intensiva?
El perfil de trabajo nos dice cómo será cargado el transformador a lo largo del tiempo. Esto es clave para evaluar la temperatura, las pérdidas, la durabilidad del aislamiento y la posible capacidad de sobrecarga.
Dos sistemas de almacenamiento con la misma potencia pueden requerir un enfoque diferente si uno trabaja tranquilamente durante unas horas al día y el otro reacciona de forma dinámica muchas veces al día. Sobre el papel parecen similares. En los devanados, ya no tanto.
Espectro de armónicos del PCS: porque el inversor no canta con una onda sinusoidal pura.
El PCS convierte la energía entre corriente continua y alterna. Es el corazón del sistema BESS, pero como toda electrónica de potencia, puede introducir armónicos.
Los armónicos causan pérdidas adicionales, calentamiento y cargas para el transformador. Por eso, es importante conocer el THD, el espectro de armónicos, la frecuencia de conmutación y los requisitos de filtrado.
Esta es una de las razones más importantes por las que el transformador para un BESS no debería seleccionarse como un transformador común para un receptor tranquilo.
La onda sinusoidal del inversor puede ser como una conversación después de tres cafés: básicamente comprensible, pero llena de vibraciones nerviosas.
Requisitos de pérdidas: la eficiencia trabaja todo el año.
Las pérdidas del transformador tienen un impacto real en la economía del sistema de almacenamiento de energía. Las pérdidas en vacío se producen cuando el transformador está bajo tensión. Las pérdidas con carga aumentan con el flujo de corriente.
En un sistema BESS que debe generar ingresos a través del arbitraje de precios, servicios de flexibilidad, reducción de picos o autoconsumo fotovoltaico, cada pérdida innecesaria reduce el resultado financiero.
Por eso preguntamos por los requisitos de pérdidas y recomendamos analizar no solo el precio de compra, sino también los costes de operación durante todo el ciclo de vida. El transformador más barato en la factura no siempre es el más barato en el funcionamiento.
Ubicación: ¿interior o exterior?
El lugar de montaje influye en la elección del tipo de transformador, la refrigeración, la envolvente, las protecciones, la protección contra incendios, el ruido, el acceso de mantenimiento y los requisitos de construcción.
Para instalaciones exteriores, los transformadores de aceite suelen ser una buena opción, especialmente para potencias mayores. Para instalaciones interiores, industriales y con requisitos de incendio más elevados, suele ser interesante analizar los transformadores secos de resina.
Aquí no se trata de una moda por lo "seco" o lo "de aceite". Se trata del entorno de trabajo, el riesgo, la potencia y el sentido técnico común.
Condiciones ambientales: el transformador no trabaja en el catálogo.
Temperatura ambiente, altitud sobre el nivel del mar, humedad, polvo, salinidad, ventilación, insolación, riesgo de inundación, atmósfera industrial agresiva: todo esto importa.
El transformador de catálogo vive en un mundo maravilloso de temperaturas uniformes y suposiciones ideales. El transformador sobre el terreno vive junto al polvo, el calor, el frío, la lluvia, los contenedores, los cables y las personas que a veces obstruyen las rejillas de ventilación "por un momento".
Por eso, las condiciones ambientales deben especificarse al principio. Así se puede seleccionar un equipo que funcione no en teoría, sino en un lugar real.
Requisitos de ruido: el silencio también es un parámetro técnico.
El transformador genera ruido. En instalaciones industriales, esto puede no ser un problema. En edificios comerciales, residenciales, de oficinas o cerca del límite de la parcela, puede ser muy importante.
Los requisitos acústicos deben definirse ya en la fase de solicitud. Esto permite seleccionar la construcción, la ubicación, la envolvente o las soluciones para limitar la emisión de ruido.
Porque el transformador debe funcionar de forma estable. No necesita dar un concierto nocturno para los vecinos.
Transformador de aceite, seco o análisis de ambas opciones?
En Energeks podemos asesorar sobre un transformador de aceite, uno seco o comparar ambas opciones.
El transformador de aceite suele funcionar bien en potencias mayores, instalaciones exteriores, subestaciones contenerizadas y proyectos de energías renovables. Tiene muy buenas propiedades de refrigeración y amplias posibilidades de aplicación.
El transformador seco se elige a menudo para instalaciones interiores, edificios con requisitos de incendio más elevados, industria, centros logísticos y lugares donde la limitación de líquidos aislantes es un argumento importante.
La mejor elección no viene de un eslogan publicitario. Viene del lugar de trabajo, la potencia, los requisitos de seguridad, la ventilación, los costes y el plan de operación.
Monitorización de la temperatura: porque es mejor saberlo antes que por el olor.
La monitorización de la temperatura de los devanados y del núcleo permite controlar el estado del transformador, reaccionar ante sobrecargas y gestionar mejor la operación.
En un sistema BESS, donde el perfil de trabajo puede ser dinámico, la monitorización de la temperatura no es un lujo. Es una herramienta práctica para mantener la fiabilidad.
Los sensores de temperatura, los relés de protección, las señales de alarma y la integración con el sistema de supervisión ayudan a evitar situaciones en las que el primer mensaje de diagnóstico sea "esto se está calentando".
Limitaciones de dimensiones y transporte: porque el transformador también tiene que llegar.
La potencia y los parámetros eléctricos son una cosa. Pero el transformador debe ser entregado, descargado, instalado y conectado.
Por eso necesitamos información sobre las limitaciones de dimensiones, peso, vía de acceso, cimentación, altura del local, anchura de puertas, posibilidades de grúa y espacio de mantenimiento.
Son datos muy terrenales. Literalmente. Pero sin ellos, incluso el mejor transformador puede convertirse en el protagonista de una comedia logística que nadie quería producir.
Ampliación prevista del sistema: piensa en la segunda fase antes de que la primera se seque en el hormigón.
Los sistemas de almacenamiento de energía suelen planificarse por fases. Hoy 2 MW, dentro de dos años 5 MW. Hoy colaboración con fotovoltaica, mañana servicios de red adicionales. Hoy un PCS, mañana más bloques.
Si el inversor prevé una ampliación, conviene decirlo desde el principio. Así se puede tener en cuenta la reserva de potencia, el espacio en la subestación, la configuración del cuadro de distribución, las secciones de los cables, la posibilidad de funcionamiento en paralelo y la estrategia de conexión futura.
El sector energético aprecia la planificación. La improvisación es genial en el jazz, pero en una subestación transformadora preferimos las notas, los esquemas y la selectividad de protecciones.
¿Qué recomendamos en Energeks?
Recomendamos seleccionar el transformador para un sistema de almacenamiento de energía no como un equipo aislado, sino como parte de todo el sistema BESS: baterías, PCS, cuadro de distribución, protecciones, automatización, subestación transformadora y requisitos del operador.
Analizamos:
si es mejor un transformador de aceite o seco,
qué potencia nominal ofrece un margen seguro,
qué tensiones y grupo de conexión se adaptan al proyecto,
cómo afectará el perfil de trabajo a la temperatura y las pérdidas,
si los armónicos del PCS requieren una atención especial,
qué requisitos del OSD/OSP deben tenerse en cuenta,
cómo preparar el transformador para una futura ampliación.
⚡ Cuantos mejores datos de entrada, menos suposiciones.
Y en el sector energético, las suposiciones pueden ser caras, pesadas y muy difíciles de transportar.
Por eso, si estás planeando un sistema de almacenamiento de energía BESS, una instalación PV+BESS o un sistema industrial de optimización del consumo energético, vale la pena empezar con una solicitud técnica bien preparada. Nosotros te ayudaremos a convertirla en una selección concreta de transformador, subestación e infraestructura de MT/BT.
Porque un sistema de almacenamiento de energía comienza en la batería solo en la diapositiva.
En la realidad, comienza en el punto donde la energía debe encontrarse de forma segura con la red.
Un buen transformador es un sistema de almacenamiento de energía más tranquilo.
Un sistema de almacenamiento de energía BESS puede hacer cosas realmente bonitas: cargarse cuando la energía está disponible, devolverla cuando se necesita, apoyar a la fotovoltaica, estabilizar el funcionamiento de una planta industrial y ayudar a gestionar mejor los costes de la energía.
Pero toda esa magia necesita una puerta sólida a la red.
Esa puerta es el transformador.
Y precisamente por eso, en Energeks nos gusta ver la selección del transformador no como una tabla de potencias, tensiones y precios, sino como una conversación sobre el futuro funcionamiento de todo el sistema. Sobre si el sistema de almacenamiento se cargará tranquilamente como un teléfono por la noche o funcionará dinámicamente como una máquina de café un lunes por la mañana. Sobre si la energía fluirá en una dirección, en dos direcciones, con frecuencia, con poca frecuencia, de forma estable o impulsiva. Sobre si el transformador solo tiene que "estar" o si realmente debe apoyar la fiabilidad de la inversión.
En Energeks ayudamos a seleccionar transformadores de aceite y secos, Transformatoders de resina para sistemas de almacenamiento de energía, instalaciones PV+BESS, industria, energías renovables y subestaciones transformadoras de MT/BT. Asesoramos, analizamos los parámetros de trabajo, los requisitos del operador, la potencia del PCS, las pérdidas, los armónicos, las condiciones ambientales y la futura ampliación del sistema.
Porque el transformador para un sistema de almacenamiento de energía no debería seleccionarse "a ojo".
El ojo es excelente para contemplar la puesta de sol sobre una planta fotovoltaica. Para un BESS, es mejor usar cálculos, experiencia y una buena especificación técnica.
Si estás planeando un sistema de almacenamiento de energía o una modernización de infraestructura eléctrica, consulta nuestra oferta de transformadores Energeks.
Si el tiempo es importante, echa también un vistazo a los transformadores disponibles inmediatamente en nuestro almacén.
Gracias por llegar hasta el final de este paseo técnico por el mundo del BESS. Si después de la lectura tienes más preguntas que al principio, es una muy buena señal. En el sector energético, las buenas preguntas suelen valer más que las respuestas rápidas de un catálogo.
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Un transformador bien seleccionado no hace ruido a su alrededor.
Simplemente funciona.
Estable, seguro y exactamente como debe ser.
Fuentes
International Energy Agency, „Batteries and Secure Energy Transitions” via https://iea.blob.core.windows.net
DNV-RP-0043, „Safety, operation and performance of grid-connected energy storage systems”
Cover Photo: DC Studio/magnific.com
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