Un skid solar es una solución de generación autónoma montada sobre un bastidor estructural que reúne en un mismo conjunto los principales componentes necesarios para producir, almacenar, gestionar y entregar energía eléctrica. Según el proyecto, puede integrar paneles fotovoltaicos, baterías de litio, controladores de carga, inversores, convertidores DC/DC, protecciones, tablero eléctrico y sistemas de comunicación. A diferencia de una instalación fotovoltaica convencional distribuida en diferentes sectores, el concepto skid busca concentrar el sistema en una unidad previamente integrada, facilitando su transporte, instalación y puesta en servicio en campo. Este tipo de arquitectura se utiliza especialmente en aplicaciones donde se requiere una solución rápida, relocatable y preparada para operar fuera de red.

Su principal función es llevar energía confiable a lugares en los que extender la red eléctrica resulta inviable, costoso o directamente imposible. También puede utilizarse para independizar una carga específica de la infraestructura eléctrica existente o para reemplazar o reducir la dependencia de grupos electrógenos en determinadas aplicaciones. La gran diferencia es que no existe un único modelo válido para todos los casos: un skid destinado a alimentar telecomunicaciones durante las 24 horas requiere un dimensionamiento distinto al de uno dedicado a instrumentación, cámaras, bombas, válvulas o sistemas de control. Por eso, la potencia instalada y la capacidad de almacenamiento deben definirse a partir de las necesidades reales del sitio.

El funcionamiento parte de un balance permanente de energía. Durante las horas de disponibilidad solar, los módulos fotovoltaicos generan corriente continua y un controlador MPPT busca operar el campo solar cerca de su punto de máxima potencia. Esa energía puede abastecer simultáneamente las cargas y cargar las baterías. Cuando la producción fotovoltaica disminuye o desaparece —por ejemplo, durante la noche—, las baterías pasan a sostener la instalación. El sistema de gestión y el BMS de las baterías intervienen en la supervisión de variables como tensión, corriente, estado de carga y temperatura, mientras que las protecciones eléctricas aíslan los distintos circuitos ante condiciones anormales. En sistemas off-grid, el balance entre producción, consumo y almacenamiento debe analizarse de forma continua y no únicamente a partir de valores diarios promedio.

Esa arquitectura también permite una característica especialmente útil en campo: un mismo skid puede alimentar cargas con diferentes tensiones. Por ejemplo, un banco de baterías de 51,2 Vcc puede convivir con salidas de 12 Vcc, 24 Vcc y 48 Vcc, utilizando las etapas de conversión DC/DC correspondientes, y al mismo tiempo entregar 220/230 Vac mediante un inversor. Esto permite abastecer desde instrumentación y telecomunicaciones en corriente continua hasta equipos convencionales en corriente alterna. Que las salidas puedan coexistir no significa que sean independientes del dimensionamiento: la potencia de cada convertidor, el inversor, la corriente máxima de los conductores y las protecciones de cada ramal deben calcularse en función de las cargas previstas.

Uno de los parámetros centrales de diseño es la autonomía. La pregunta no es simplemente cuántas baterías colocar, sino durante cuánto tiempo debe seguir funcionando la instalación cuando la generación fotovoltaica sea insuficiente o inexistente. Si una carga consume de manera continua, el banco debe disponer de energía útil suficiente para cubrir ese período respetando la profundidad de descarga permitida, las eficiencias de conversión, las condiciones de temperatura y el margen de reserva definido para el proyecto. Herramientas profesionales de dimensionamiento de sistemas aislados, como PVsyst, consideran explícitamente el perfil de carga, la autonomía requerida y el recurso meteorológico para determinar la relación adecuada entre campo fotovoltaico y almacenamiento.

Tan importante como la autonomía es la recuperación diaria. Después de una noche o de un período de baja generación, el campo fotovoltaico debe producir suficiente energía no solamente para atender el consumo mientras hay sol, sino también para recuperar la energía extraída de las baterías. Por eso, dimensionar un skid solamente a partir de las Horas Solares Pico puede llevar a conclusiones incompletas. La HSP es una medida equivalente de energía: por ejemplo, cinco HSP representan una irradiación diaria equivalente a cinco horas a 1.000 W/m²; no significa que durante cinco horas consecutivas los paneles estén entregando su potencia nominal. Para sistemas críticos hay que observar el perfil horario de irradiancia y de consumo, junto con orientación e inclinación de los módulos, temperatura, sombreado y pérdidas del sistema. PVsyst, de hecho, admite perfiles de carga horarios y subhorarios precisamente para poder analizar estas variaciones.

Baterías preparadas para trabajar con bajas temperaturas

En este punto aparece una característica especialmente importante del skid: las baterías incorporan un manto térmico activo. No se trata simplemente de un revestimiento aislante que conserve la temperatura, sino de un sistema de calefacción que aporta calor a las celdas cuando las condiciones ambientales lo requieren. En baterías de química LiFePO₄, la carga a temperaturas bajo cero debe controlarse cuidadosamente porque puede producir deposición de litio metálico sobre el ánodo —lithium plating— y generar degradación permanente. Existen baterías que incorporan films o elementos calefactores que elevan la temperatura de las celdas antes de habilitar la carga. En un skid destinado a zonas frías, esta función amplía notablemente el rango de aplicaciones, aunque el consumo del propio sistema de calefacción también debe incluirse en el balance de autonomía. (BSLBATT)

Una solución especialmente útil para Oil & Gas

Las características del skid solar resultan particularmente relevantes para la industria de petróleo y gas, donde una parte importante de la instrumentación y los sistemas de control se encuentra distribuida en grandes extensiones y, muchas veces, lejos de una alimentación eléctrica convencional. Entre las aplicaciones habituales de energía solar off-grid en upstream y midstream se encuentran las RTU de telemetría, sistemas SCADA, medición remota, control de válvulas, bombas de inyección, protección catódica, comunicaciones y equipamiento de monitoreo. También puede alimentar cámaras, sensores, dispositivos de detección y otros servicios auxiliares de baja y media potencia. En sitios con áreas clasificadas, sin embargo, la condición de “solar” no habilita por sí sola la instalación: la ubicación del skid y la selección de controladores, tableros, cableado y equipamiento deben responder a la clasificación del área y a las certificaciones exigibles para atmósferas potencialmente explosivas.

La misma lógica puede trasladarse a telecomunicaciones, minería, agro, seguridad, monitoreo ambiental, infraestructura vial, obras temporales o instalaciones industriales alejadas, porque la plataforma es modular y puede configurarse en función del consumo, la potencia instantánea y los días u horas de respaldo requeridos. Esa versatilidad también alcanza la parte mecánica. En el diseño de referencia desarrollado por Equipel y compartido para este proyecto se contemplan tres módulos fotovoltaicos de 1.134 × 2.279 mm, estructura con inclinación de 40°, gabinete eléctrico, mástil telescópico y puntos de anclaje para transporte y retención, incluyendo una disposición preparada para su manipulación mediante autoelevador. El concepto permite llevar al lugar de operación un sistema integrado en lugar de construir cada subsistema por separado en campo.

Finalmente, la autonomía física tiene que estar acompañada por visibilidad sobre lo que ocurre en el sistema. Por eso, el skid puede incorporar monitoreo remoto para consultar producción fotovoltaica, estado de carga de las baterías, consumos, tensiones, temperaturas, históricos y alarmas desde una plataforma conectada. Las arquitecturas actuales de gestión energética permiten incluso realizar diagnóstico remoto y detectar situaciones anormales antes de una visita al sitio, siempre que exista el enlace de comunicaciones correspondiente. (Victron Energy) En Equipel, el skid solar se plantea justamente como una solución personalizable, donde generación, almacenamiento, autonomía, salidas eléctricas, protecciones, comunicaciones y estructura se definen a partir de cada aplicación: energía donde se necesita, con una plataforma transportable, monitoreable y preparada para trabajar en entornos industriales exigentes. Este criterio de ingeniería define cómo debe funcionar el sistema, cómo se dimensiona, qué prioridades tiene y qué sucede ante cada condición de operación.