TécnicosResumen
Un BESS (Battery Energy Storage System) n’est pas une charge passive : son onduleur bidirectionnel (PCS) injecte un courant de défaut limité mais réel, avec une dynamique différente d’une source tournante. Ajouté sur une installation existante, notamment avec du photovoltaïque, il impose de recalculer les courants de court-circuit en tout point du réseau, pas seulement au raccordement, sous peine de sous-dimensionner les protections et les câbles en aval.
Un mercado de rápido crecimiento, impulsado por la necesidad de flexibilidad en la red
El almacenamiento en baterías está cambiando de escala en España. Según el Informe del Sistema Eléctrico 2025 de Red Eléctrica de España (REE), la potencia instalada en baterías se situaba en 96 MW a cierre de 2025, casi cuatro veces más que el año anterior, y ha seguido creciendo con fuerza durante 2026 hasta superar los 220 MW en las instalaciones de mayor escala. Los datos de solicitudes de conexión a red recopilados por APPA Renovables muestran más de 37 GW de proyectos de baterías en trámite a diciembre de 2025, un volumen superior al de cualquier otra tecnología de generación, fotovoltaica y eólica incluidas. A más largo plazo, las previsiones sitúan en torno a 22 GW la capacidad de almacenamiento en baterías necesaria de aquí a 2030 para acompañar el despliegue de las energías renovables intermitentes.
Este crecimiento tiene una consecuencia directa para instaladores e integradores: cada vez se añaden más BESS a instalaciones eléctricas ya en funcionamiento, en particular a centrales fotovoltaicas terciarias o industriales. Esta lógica de incorporación posterior es precisamente la que pone en duda el plan de protección eléctrica. Un esquema de protección originalmente diseñado para una única fuente, la red, queda obsoleto tan pronto como una segunda fuente activa cambia el valor de las corrientes de defecto.
En Trace Software, llevamos varios años apoyando a oficinas de diseño e instaladores en el dimensionamiento de instalaciones de baja y media tensión con la gama elec calc, así como en el dimensionamiento fotovoltaico con la gama archelios. Esta doble experiencia, eléctrica y solar, sitúa a la empresa en una posición ideal para comprender un tema en la encrucijada de ambos mundos: la contribución de los convertidores de energía de los sistemas de almacenamiento a las corrientes de cortocircuito de la instalación.
¿Integras BESS en instalaciones existentes y quieres comprobar tus protecciones?
Una demostración de elec calc te muestra cómo calcula esta contribución.
El BESS, un recordatorio útil antes de abordar el tema de la protección
¿Qué significa BESS?
BESS significa Sistema de Almacenamiento de Energía en Baterías. Se refiere a un paquete completo que combina un paquete de baterías, un sistema de gestión de baterías, un sistema de conversión de energía y un sistema de gestión energética, destinado a almacenar electricidad para su liberación en el momento más oportuno.
¿Cuáles son las actividades de un BESS?
Un BESS realiza varias funciones en una instalación eléctrica. Almacena la producción solar excedente para mejorar la tasa de autoconsumo. Limita los picos de demanda para reducir el término de potencia de la factura de la red. Participa en servicios del sistema con el operador del sistema, como la regulación primaria de frecuencia o la respuesta a la demanda durante los picos nacionales, un papel que en España desempeña Red Eléctrica como parte de la gestión del equilibrio oferta-demanda. También puede asegurar el suministro eléctrico de cargas críticas en caso de corte de luz. Cada una de estas actividades se basa en el mismo bloque técnico, el PCS, que convierte la corriente continua de las baterías en corriente alterna que puede inyectarse en la red, y viceversa.
¿Por qué un inversor PCS no es una fuente pasiva en relación con el cortocircuito?
Aquí es donde se encuentra el punto técnico más a menudo descuidado. Una oficina de diseño que calcula las corrientes de cortocircuito de una instalación razona históricamente teniendo en cuenta las fuentes clásicas: la red aguas arriba a través del transformador, y posiblemente un grupo electrógeno o un alternador. Estas fuentes son máquinas rotativas, cuyo comportamiento en caso de defecto es bien conocido y ampliamente documentado en software de cálculo eléctrico.
Un Sistema de Conversión de Energía (PCS) BESS bidireccional no entra en ninguna de estas dos categorías. Tampoco es una carga puramente pasiva que desaparecería del cálculo. Cuando aparece un defecto en la red, la electrónica de potencia del inversor continúa, durante un breve periodo, inyectando una corriente de defecto. Esta contribución está limitada en amplitud, generalmente del orden de una o dos veces la corriente nominal del inversor, dependiendo de la tecnología de control utilizada, que sigue siendo mucho menor que la contribución de una fuente rotativa. Pero está lejos de ser cero, y sobre todo su dinámica difiere fundamentalmente de la de una máquina rotativa. Para situar mejor esta contribución entre los diferentes tipos de corrientes de cortocircuito, nuestro artículo sobre los distintos tipos de corrientes de cortocircuito detalla los valores característicos a tener en cuenta.
Una fuente rotativa entrega una corriente de defecto que disminuye gradualmente según una constante de tiempo relacionada con sus características electromagnéticas. Un PCS, controlado por electrónica de control de alta velocidad de conmutación, reacciona en unos pocos milisegundos y puede adoptar un comportamiento de corriente limitada, casi constante durante la duración del defecto, antes de que su protección interna lo desconecte. Esta diferencia en la dinámica cambia la forma en que las protecciones aguas abajo deben coordinarse entre sí, especialmente en términos de selectividad cronométrica y amperimétrica.
La norma IEC 60909 (transpuesta en España como UNE-EN 60909-0), referencia internacional de la Comisión Electrotécnica Internacional para el cálculo de corrientes de cortocircuito en redes trifásicas, proporciona un marco para el método general de cálculo de las contribuciones de cada fuente. Las fuentes estáticas como los convertidores BESS no se comportan como las máquinas clásicas síncronas o asíncronas ya cubiertas durante mucho tiempo por esta norma, lo que requiere especial atención al modelar su contribución.
El riesgo de subdimensionar las protecciones al añadir un BESS
El escenario más común en el campo es el de añadir un BESS a una instalación existente, a menudo además de una central fotovoltaica ya conectada. El instalador o la oficina de diseño que gestiona este proyecto comprueba naturalmente el punto de conexión del BESS y se asegura de que las protecciones en ese punto soporten la corriente de cortocircuito máxima esperada. Esta verificación es necesaria, pero no es suficiente.
El problema es que añadir una fuente activa adicional cambia el valor de las corrientes de defecto en toda la instalación eléctrica, no solo en el punto donde se conecta el BESS. Un defecto que se produzca en un cuadro secundario, lejos del BESS, verá circular ahora una contribución de corriente tanto de la red como del PCS. Si las protecciones entre este panel secundario y el BESS no se han recalculado con esta contribución adicional, surgen dos riesgos. El primero es una insuficiencia de aguante frente a la corriente de cortocircuito en un interruptor automático o en un juego de barras que no había sido dimensionado para este valor adicional. La segunda, a menudo más insidiosa, es la pérdida de selectividad entre la protección aguas arriba y aguas abajo, que puede provocar el disparo de un interruptor automático no afectado por el defecto en lugar de la protección más cercana.
Este riesgo es aún más real porque la contribución de un PCS, aunque limitada en amplitud, puede ser suficiente para desbordar un ajuste de protección basado en márgenes de seguridad ya reducidos, especialmente en antiguas instalaciones terciarias donde las protecciones se dimensionaron con márgenes muy ajustados. El sistema de puesta a tierra utilizado en la instalación también influye en la forma en que se manifiesta este riesgo. Nuestro artículo sobre el régimen de neutro detalla las especificidades de los sisitemas TN-C, TN-S, IT y TT a tener en cuenta durante este tipo de integración.
Recalcula las corrientes de cortocircuito en cualquier punto de la red, no solo en la conexión
El método riguroso consiste en tomar el esquema unifilar completo de la instalación tras la adición del BESS y recalcular la corriente de cortocircuito en cada nodo de la red, teniendo en cuenta simultáneamente la contribución de la red aguas arriba y la del PCS. Este proceso implica varias comprobaciones sucesivas.
- Identifica todos los posibles puntos de defecto entre el punto de conexión del BESS y los puntos de consumo, incluidos aquellos que parecen estar lejos del almacenamiento.
- Modela la contribución del PCS con su curva límite de corriente real, proporcionada por el fabricante del convertidor, en lugar de equipararlo a una fuente rotativa convencional o simplemente ignorarlo.
- Recalcula el poder de corte requerido para cada interruptor automático situado aguas abajo del punto de inyección del BESS.
- Revisa la selectividad entre las protecciones aguas arriba y aguas abajo a lo largo de toda la cadena, teniendo en cuenta el tiempo de respuesta específico del PCS.
- Revisa que la resistencia térmica de los cables siga siendo suficiente respecto al esfuerzo térmico calculado.
- Documenta los resultados en una nota de cálculo actualizada, exigible en caso de auditoría o reclamación.
Este enfoque requiere una herramienta de cálculo de cortocircuitos capaz de considerar de forma nativa la contribución de un PCS de BESS, y no solo las fuentes clásicas. Aquí es precisamente donde la mayoría de los programas del mercado muestran sus límites.
Caso de estudio: 800 kWh BESS terciario añadidos a un sistema fotovoltaico existente
Tomemos el caso representativo de un edificio terciario equipado con una instalación fotovoltaica en el tejado, conectado al cuadro general de baja tensión durante varios años. El responsable del sitio decidió añadir un BESS de 800 kWh para reducir los picos de energía y aprovechar parte de la producción solar no autoconsumida. El BESS está conectado al mismo cuadro principal que la planta fotovoltaica.
En el momento de la instalación, el punto de conexión del BESS se verifica correctamente: las protecciones en este punto soportan la contribución combinada de la red, el inversor fotovoltaico y el PCS del BESS. Por otro lado, los cuadros secundarios situados aguas abajo, que abastecen las diferentes plantas del edificio, no han sido recalculados, ya que ya habían sido validados durante la instalación inicial de los fotovoltaicos, sin almacenamiento.
Un recálculo completo, incluyendo la contribución del PCS en cualquier punto de la red, revela que uno de los cuadros secundarios, ya cerca de su límite de aguante gracias a la contribución de la red y del fotovoltaico, supera ligeramente el umbral de aguante de su interruptor automático una vez añadida la contribución del BESS. El margen de seguridad que existía antes de instalar el sistema de almacenamiento ha desaparecido. Este tipo de situación no se puede detectar limitándose al punto de conexión del BESS. Solo aparece repitiendo el cálculo de cortocircuito en todo el árbol eléctrico del edificio.
Este caso ilustra por qué la verificación del único punto de conexión, por rigurosa que sea, no protege contra una deriva en la coordinación de protecciones en otras partes de la instalación.
Un proyecto de integración de BESS en curso y dudas sobre la resistencia de tus protecciones existentes o la resistencia térmica de los cables? Es posible probar este escenario directamente con elec calc durante una demostración personalizada.
Asegurar la coordinación de la protección tras la integración de un BESS: la lista de comprobación del instalador
Antes de poner en marcha un BESS en una instalación existente, unas pocas comprobaciones pueden evitar la mayoría de los incidentes relacionados con una mala coordinación de protecciones. Estos puntos también están en línea con varios errores identificados en nuestro artículo sobre errores frecuentes en estudios de arc flash, un tema directamente relacionado con la precisión del cálculo de cortocircuitos.
- Verifica que la herramienta de cálculo utilizada incorpore la contribución específica de la Icc del PCS, con su propia curva de limitación, y no una aproximación basada en una fuente rotativa.
- Retoma el esquema unifilar completo tras la integración del BESS y recalcula la Icc en cada cuadro eléctrico, cada arranque, cada barra colectora y cada cable situado entre el punto de inyección y las cargas.
- Comprueba el poder de corte de cada interruptor automático sometido a la Icc de la instalación, incluidos los cuadros eléctricos que no hayan sido modificados físicamente por el trabajo.
- Asegúrate de que la resistencia térmica de los cables se compruebe teniendo en cuenta las corrientes de cortocircuito en el cálculo del esfuerzo térmico.
- Revalida la selectividad amperimétrica y cronométrica entre las protecciones aguas arriba y aguas abajo, teniendo en cuenta el tiempo de reacción específico del PCS.
- Edita una nota de cálculo actualizada que incorpore la contribución del BESS, fechada y conservada con el expediente técnico de la instalación.
El software histórico de cálculo de cortocircuitos para el mercado eléctrico procesa eficientemente fuentes convencionales como la red, generadores y alternadores. La contribución específica de un PCS de BESS, con su propia dinámica y su curva de limitación en corriente, sigue siendo escasa o poco soportada por la mayoría de las herramientas que utilizan actualmente las oficinas de diseño.
El motor de cálculo del software elec calc se ha construido para integrar de forma nativa esta contribución en el cálculo global de corrientes de cortocircuito, teniendo en cuenta el comportamiento real de los convertidores de almacenamiento bidireccionales junto a fuentes convencionales.
Para un instalador o integrador de BESS, esto significa tener un cálculo fiable de cortocircuito en toda la instalación tras añadir almacenamiento, sin tener que aproximar ni descuidar la contribución del PCS. En un mercado donde la incorporación de BESS a instalaciones existentes se está convirtiendo en una práctica común, esta capacidad de diseño es un referente técnico diferenciador, tanto para el cumplimiento del expediente eléctrico como para la tranquilidad del operador.
Preguntas frecuentes
Lo que debes recordar
La incorporación de un BESS a una instalación existente nunca es una operación neutra para el plan de protección eléctrica. El PCS bidireccional inyecta una contribución limitada pero real de corriente de defecto, con una dinámica diferente a la de una fuente rotativa. Limitarse a comprobar el punto de conexión expone las protecciones aguas abajo a un subdimensionamiento, como ilustra el caso de un BESS terciario de 800 kWh añadido a una instalación fotovoltaica existente. El único método fiable es recalcular las corrientes de cortocircuito en cualquier punto de la red y revalidar la selectividad de las protecciones con una herramienta capaz de tener en cuenta nativamente la contribución de un PCS de BESS.
Para comprobar el rendimiento de tus protecciones y cables en tus próximos proyectos de integración BESS, una demostración de elec calc permite evaluar este enfoque en un caso real.
Este artículo ha sido redactado por:
Fabien LEROY
Experto en productos- Trace Software
Además de ofrecer una solución de cálculo eléctrico cada vez más completa, también queremos compartir nuestra experiencia técnica y profesional con los actores del sector para ayudarles en el dimensionamiento, la validación y la coherencia de los informes de cálculo generados, con el fin de garantizar su exactitud y su pertinencia operativa.
