Estudio de caso de arquitectura híbrida: Conectando la energía solar y la red eléctrica en un refugio de telecomunicaciones de alta capacidad
2026/11/13
Estudio de caso de arquitectura híbrida: Conectando energía solar y de red en un refugio de telecomunicaciones de alta capacidad
Antecedentes
A medida que los operadores de telecomunicaciones se adentran en zonas rurales y periurbanas, a menudo se enfrentan a un doble desafío: la red es poco fiable o inexistente, pero las cargas del sitio aumentan debido al equipo 5G y a los nodos de computación de borde. Depender únicamente de generadores diésel es costoso y logísticamente difícil, mientras que las configuraciones puramente solares a menudo carecen de la redundancia necesaria para un tiempo de actividad crítico de 24 horas al día, 7 días a la semana.
Un proveedor regional de infraestructura abordó recientemente esto mediante la implementación de un sistema de energía híbrido compacto diseñado para integrar sin problemas múltiples fuentes de energía: el Sistema Rectificador de Energía Híbrida 12U 16kW.
El Desafío del Sitio
El sitio era un refugio de telecomunicaciones remoto que albergaba equipos de transmisión 5G activos y respaldo de baterías. El operador requería un suministro de energía continuo de -48VCC, pero la red local sufría frecuentes bajones de tensión. Además, el refugio tenía un espacio limitado en el rack y dependía de la refrigeración natural, lo que significaba que la solución de energía debía ser altamente eficiente para evitar la descontrolada térmica.
Los requisitos clave eran:
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Integración Flexible de Fuentes: Capacidad de obtener energía tanto de la red como de un conjunto solar in situ.
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Alta Capacidad con Redundancia: Suficiente salida para manejar cargas pico con márgenes de seguridad N+1.
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Huella Mínima: Una solución compacta de rack de 19 pulgadas que dejaba espacio para el equipo de transmisión.
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Gestionabilidad Remota: Monitorización en tiempo real a través de RS485/SNMP.
La Solución: Una Plataforma de Energía de Doble Fuente
El operador seleccionó un sistema rectificador híbrido 12U que combina módulos de rectificación de CA estándar y módulos MPPT (Maximum Power Point Tracking) solar en un solo chasis.
1. Entrada Multifuente y Distribución Inteligente
El sistema acepta una entrada de CA monofásica de 220V (con disyuntores duales de 125A para seguridad de respaldo) y presenta un rango de entrada de CC extremadamente amplio de 120VCC a 425VCC para la integración solar. Esto permite que el sitio conecte directamente un conjunto fotovoltaico sin controladores de carga externos.
La capacidad total del sistema alcanza los 34kW con redundancia N+1, utilizando una combinación de cuatro módulos rectificadores de CA de 4kW (16kW) y seis módulos fotovoltaicos de 3kW (18kW). Durante las horas de luz diurna, los módulos fotovoltaicos priorizan la alimentación de la carga y la carga de las baterías. Cuando la energía solar es insuficiente, el sistema extrae energía de la red sin problemas.
2. Eficiencia Térmica en un Entorno Sellado
Dado que el refugio depende de la refrigeración natural, la generación de calor era una preocupación importante. Tanto los módulos rectificadores como los fotovoltaicos operan con una eficiencia superior al 96%. A plena potencia, están clasificados para operar en temperaturas ambiente de hasta 50°C. Esta alta eficiencia significa que se disipa menos calor residual en el refugio, reduciendo la carga térmica en las baterías y el equipo de transmisión.
3. Protección Integral
Dada la exposición del sitio a rayos y picos de red, el sistema estaba equipado con dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de 20/40kA en los lados de CA y CC. La distribución de CC incluía múltiples disyuntores BLVD (Battery Low Voltage Disconnect), lo que permitía desconectar cargas no críticas si el voltaje de la batería caía demasiado bajo, preservando la energía para el equipo 5G esencial.
4. Monitorización Remota
El controlador integrado MC2900 proporcionó al operador visibilidad continua. Utilizando los puertos de comunicación RS485 y SNMP, el centro de operaciones de red (NOC) podía monitorizar el estado en tiempo real tanto de la entrada solar como de los módulos rectificadores, recibiendo alarmas inmediatas de contacto seco si algún módulo o disyuntor se disparaba.
El Resultado
Al implementar el sistema híbrido 12U, el operador logró una reducción significativa en la dependencia de la red y el uso de generadores diésel. La huella compacta de 12U permitió al sitio mantener la disposición existente de su rack de transmisión sin necesidad de un refugio más grande.
Además, la capacidad de monitorizar el sistema de forma remota a través de SNMP eliminó la necesidad de inspecciones físicas frecuentes, mientras que la redundancia N+1 garantizó que el fallo de un solo módulo no resultara en una interrupción del sitio. La combinación de conversión de alta eficiencia y tolerancia de entrada amplia demostró ser un modelo práctico y escalable para futuras implementaciones de telecomunicaciones fuera de la red.
