Batería solar, grupo electrógeno diésel y microturbina de gas

Una fuente de alimentación de respaldo es muy importante para los edificios, especialmente durante apagones prolongados y otras emergencias. Tradicionalmente, la energía de respaldo ha sido proporcionada por generadores diesel, pero también son viables las microturbinas de gas natural y los sistemas de baterías alimentados por energía solar. Como en cualquier decisión de ingeniería, cada opción tiene ventajas y limitaciones.


Obtenga un diseño de sistema de energía de respaldo confiable para su proyecto de construcción.


Independientemente de cómo se alimente su edificio durante las emergencias, un diseño profesional garantiza un sistema de energía de respaldo confiable, al tiempo que cumple con los códigos de construcción. En este artículo, proporcionaremos una descripción general de las tres opciones mencionadas anteriormente.

Sistemas de baterías solares

Batería solar, grupo electrógeno diésel y microturbina de gas

La energía solar es la fuente de electricidad de más rápido crecimiento en Estados Unidos, y la capacidad instalada total en el país superó los 100 gigavatios durante los primeros meses de 2021. Los paneles solares se vuelven aún más útiles cuando se combinan con sistemas de baterías: su electricidad se puede usar en cualquier momento y no solo cuando hay luz solar disponible. Las baterías también se pueden usar como energía de respaldo, algo que no es posible solo con paneles solares.

Una ventaja clave de un sistema de batería solar es que no requiere ninguna entrada de combustible externa, mientras que el diésel debe entregarse en camión y el gas natural debe proporcionarse como un servicio público. Además, los generadores de respaldo alimentados por combustibles fósiles no realizan ninguna función cuando el edificio funciona normalmente, mientras que un sistema de energía solar reduce constantemente sus facturas de electricidad.

Estados Unidos ofrece un crédito fiscal federal para los sistemas de energía solar, que actualmente está fijado en un 26% hasta finales de 2022. Sin embargo, el crédito fiscal también cubre sistemas de batería alimentados por energía solar, siempre que cumplan la siguiente condición:

  • Sistemas de baterías residenciales: obteniendo el 100% de su carga de los paneles solares.
  • Sistemas de baterías comerciales: obtienen al menos el 75% de su carga de los paneles solares.

Un sistema de energía solar con baterías también funciona con cero emisiones, mientras que los generadores diésel y las microturbinas de gas liberan gases de efecto invernadero cuando se utilizan. La energía solar es especialmente útil para los edificios de la Ciudad de Nueva York cubiertos por la Ley Local 97 de 2019: la ley aplica límites de emisión a partir de 2024, penalizando a los propietarios de edificios que los superen.

Generadores diesel

Batería solar, grupo electrógeno diésel y microturbina de gas

Los generadores diésel han sido probados en el campo como sistemas de energía de respaldo y su confiabilidad ha sido probada en sitios remotos como minas y campos petrolíferos. Los generadores diésel también son aceptados por la gran mayoría de los códigos de construcción, mientras que los sistemas de baterías y las microturbinas de gas a menudo enfrentan limitaciones.

  • Por ejemplo, las turbinas de gas independientes no se aceptan como sistemas de energía de emergencia en muchos códigos de construcción, ya que no pueden almacenar su combustible localmente.
  • Por otro lado, un generador diesel puede equiparse fácilmente con un tanque de almacenamiento más grande.

Sin embargo, la confiabilidad de los grupos electrógenos diesel tiene un precio. Generar electricidad con diesel es muy costoso: puede esperar un costo de más de $ 0.30 por kilovatio-hora en la mayoría de los edificios y más de $ 1.00 por kilovatio-hora en sitios remotos.

El uso de diésel también presenta un desafío logístico, ya que el combustible solo se puede entregar por camión. Esto puede convertirse en un problema si el transporte se interrumpe durante emergencias prolongadas, como eventos climáticos extremos. Si las entregas de diesel no pueden llegar a un edificio, pronto se quedará sin energía de respaldo.

Microturbinas de gas natural

Batería solar, grupo electrógeno diésel y microturbina de gas

A diferencia del diésel, que llega en camión, el gas natural utiliza una red de tuberías subterráneas para llegar a los edificios. Como resultado, es mucho menos probable que se interrumpa el suministro de combustible para los generadores de gas natural, y los propietarios de los edificios no tienen que preocuparse por mantener el tanque lleno y programar las entregas.

El gas natural produce emisiones como cualquier combustible fósil, pero su Emisiones de CO2 por BTU son inferiores a los del diésel en alrededor de un 27%. Las microturbinas también pueden lograr un costo operativo más bajo que el grupo electrógeno diesel, lo que las convierte en una fuente de energía de respaldo menos contaminante y también menos costosa de operar.

  • Dependiendo de las tarifas eléctricas locales y los precios del gas natural, puede haber casos en los que operar una microturbina como fuente de energía principal sea más económico que usar la red.
  • Una microturbina de gas también se puede utilizar como parte de un sistema combinado de calor y energía (CHP), que proporciona tanto electricidad como calefacción.

Sin embargo, las microturbinas de gas también tienen sus limitaciones. Suponiendo la misma capacidad, son más caros que los generadores diésel. Además, su uso como sistemas de energía de emergencia puede estar limitado por los códigos de construcción que requieren el almacenamiento de combustible en el sitio.

Conclusión

Las baterías solares, los generadores diésel y las microturbinas de gas natural pueden proporcionar energía de respaldo para los edificios. Sin embargo, es muy importante comprender los pros y los contras de cada sistema. Los generadores diésel son una opción probada y verdadera para cumplir con los requisitos de energía de emergencia de la mayoría de los códigos de construcción, pero las microturbinas de gas y las baterías solares se pueden usar para otros fines además de la energía de respaldo.