Automatizando el aprovechamiento solar con baterías con NODE-RED y Victron Multiplus II GX

En la entrada anterior, estuvimos comentando los problemas del sistema dinámico de almacenamiento de energía (DESS) de Victron, por lo que he optado por aprender a usar el sistema de programación visual mediante nodos node-RED, y ayudarme del Gemini 2.5 PRO para crear y optimizar el sistema a mi gusto, teniendo en cuenta que  mi tarifa eléctrica es de tres períodos fijos:

Entre semana:

From To Price

00:00 08:00 €0.097

08:00 10:00 €0.132

10:00 14:00 €0.204

14:00 18:00 €0.132

18:00 22:00 €0.204

22:00 23:59 €0.132

Coste fin de semana:

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00:00 23:59 €0.097

Imagina que tu sistema de paneles solares y batería tiene un cerebro artificial que trabaja 24/7 para que pagues lo mínimo posible en tu factura de la luz. Eso es exactamente lo que hace este programa.

En lugar de seguir reglas simples, este cerebro toma decisiones inteligentes basándose en tres datos clave:

1. La Previsión del Tiempo: Sabe con antelación cuánto sol va a hacer y, por tanto, cuánta energía "gratis" vas a generar (datos proporcionados por el propio Multiplus 2 GX).

2. Tus Hábitos de Consumo: Aprende cuánta electricidad sueles gastar en casa a cada hora del día, cada día de la semana (también obtenidas del mismo sistema).

3. El Precio de la Luz: Conoce perfectamente cuándo la electricidad es cara (punta), barata (valle) o de precio medio (llano).

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¿Cómo Funciona en un Día Normal (Laborable)?

El programa tiene una estrategia principal que se divide en dos fases:

1. El Plan Maestro de la Madrugada (a las 04:00 AM)

Mientras duermes, en la hora más barata del día, el sistema se hace una pregunta clave: "Con el sol que se espera hoy y el consumo que tendrá la casa, ¿nos llegará la energía o nos quedaremos cortos?"

• Si la respuesta es que el sol no será suficiente, el sistema calcula exactamente cuánta energía faltará para todo el día y aprovecha ese momento para cargar la batería desde la red al precio más bajo posible. Así, "compra por adelantado" la energía que sabe que necesitará más tarde a un precio mucho más caro.

2. Ajustes Inteligentes Durante el Día (cada 30 minutos)

A partir de las 8 de la mañana, el sistema entra en un modo de "optimización continua". Cada media hora, simula el resto del día y se pregunta:

• "Viendo lo que queda de sol y de consumo, ¿necesitamos hacer algún pequeño ajuste para evitar comprar energía en el próximo pico de precios?"

Si detecta que, por ejemplo, a las 7 de la tarde habrá un déficit, buscará la hora más barata entre el momento actual y ese pico para hacer una pequeña recarga, asegurándose de usar siempre la energía de la forma más económica.

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¿Y los Fines de Semana?

Durante el fin de semana, la electricidad es siempre barata. Por lo tanto, la estrategia cambia:

• El objetivo principal es no desperdiciar ni un rayo de sol. El sistema mantiene la batería con un nivel de carga muy bajo (20%), dejando muchísimo espacio libre (hasta un 80%) para que se llene con la energía solar gratuita y no consumida que se genere.

• Solo si detecta que va a ser un día muy nublado, mantiene un pequeño colchón de seguridad en la batería (40%) para asegurar el suministro.

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Un Plan Arquitectónico para la Próxima Generación del Dynamic ESS de Victron: De Fallos Heurísticos a Optimización Robusta

Prólogo: Actualmente el Sistema Dinámico de Almacenamiento Energético DESS de VICTRON utilizado en los Multipus 2 por ejemplo, hace una gestión a menudo errónea e incluso contraproducente de la energía, causado en origen a mi entender principalmente por la baja capacidad de cálculo de los equipos. Utilizando la capacidad investigadora de Gemini 2.5 Pro, vemos soluciones y cambios lógicos e interesantes que podrían implementarse y convertir los sistemas VICTRON en verdaderos gestores inteligentes de la energía residencial, e incluso ayudar a reducir la posibilidad de apagones como el vivido en España recientemente, al ayudar a aplanar la curva de consumo y aprovechar más las energías renovables.

 Parte I: Deconstrucción de los Fallos Operativos Reportados del DESS

Esta sección disecciona sistemáticamente los fallos más comunes y críticos reportados por la comunidad de usuarios de Victron. Cada modo de fallo se presenta no como un error aislado, sino como un síntoma de problemas más profundos y sistémicos en la lógica central y la filosofía de control del Sistema Dinámico de Gestión de Energía (DESS).

El Paradigma de las Importaciones de Red en Medio de la Abundancia Solar

La queja más frecuente y contraintuitiva sobre el DESS es su tendencia a comprar activamente energía de la red, a menudo a un coste no trivial, precisamente cuando hay un excedente de energía solar fotovoltaica "gratuita" disponible. Este comportamiento contradice directamente el objetivo principal de cualquier sistema de gestión de energía doméstico: maximizar el autoconsumo y minimizar los costes energéticos. Este fallo no es una anomalía ocasional, sino una manifestación recurrente de una lógica de control defectuosa.

La evidencia de este problema es abundante y clara en los foros de la comunidad. Un usuario documenta un caso en el que el DESS planea comprar aproximadamente 1.8 kWh de la red, a pesar de que hay un excedente solar de al menos 2 kWh disponible casi al mismo tiempo.¹ Este ejemplo por sí solo revela un defecto fundamental en la priorización de las fuentes de energía; el sistema no trata consistentemente la energía fotovoltaica como la fuente principal y más rentable. El problema se detalla aún más en otros informes, donde se observa que el DESS carga la batería desde la red para cumplir con un objetivo de Estado de Carga (SOC) por hora predefinido, incluso cuando el pronóstico solar diario indica que la batería alcanzará el 100% de SOC más tarde en el día utilizando únicamente energía solar.² Este comportamiento apunta a una adhesión rígida y miope a un cronograma por hora, en detrimento de la optimización global diaria.

Se podría especular que el algoritmo intenta minimizar las pérdidas de conversión DC-AC-DC suministrando las cargas de AC directamente desde la red (AC) mientras utiliza la energía fotovoltaica acoplada en DC para cargar la batería (DC).² Sin embargo, esta lógica se desmorona cuando la generación fotovoltaica es suficiente para cubrir las cargas domésticas, haciendo que la importación de la red sea completamente innecesaria y económicamente irracional. De hecho, un desarrollador de Victron Energy, Dirk-Jan Faber, ha reconocido esto como un problema conocido en el que el equipo está trabajando, confirmando que no es un comportamiento intencionado y que se está buscando una solución para un conjunto limitado de sistemas afectados.²

Un análisis más profundo sugiere que la función objetivo del algoritmo está ponderada incorrectamente. Parece que impone una penalización excesivamente alta a la desviación de un objetivo de SOC por hora precalculado. Esta penalización es tan significativa que supera el coste monetario real de importar energía de la red. Esto indica una estrategia de control que prioriza la adherencia al plan sobre la realidad económica en tiempo real. El proceso de pensamiento del algoritmo parece ser el siguiente: primero, observa una desviación entre el SOC real y el objetivo para la hora actual; segundo, se pregunta por qué existe esta desviación, ignorando la disponibilidad de una fuente de energía gratuita (solar); tercero, concluye que la forma de minimizar el "error" de SOC es gastar dinero real en energía de la red. Por lo tanto, no se trata de un simple error de programación, sino de un defecto de diseño fundamental en la formulación de la función objetivo. El sistema está optimizando para un objetivo equivocado: la adherencia servil a un paso intermedio del plan, en lugar del objetivo final de un coste diario mínimo.

La Ineficiente Simbiosis de Importación y Exportación

Otro comportamiento desconcertante y económicamente perjudicial observado en el DESS es la exportación simultánea de energía desde la batería a la red mientras se importa energía de la red para cubrir las cargas del hogar. Esta operación concurrente es intrínsecamente ineficiente, ya que incurre en pérdidas innecesarias de ida y vuelta en la batería y expone al usuario a los diferenciales de precios de compra y venta de energía (spread), lo que representa una clara ineficiencia operativa.

Este fallo queda perfectamente encapsulado en un informe de usuario donde el sistema exporta una potencia planificada de 1.5 kW mientras importa simultáneamente 1.5 kW para cubrir una carga de 3 kW de electrodomésticos.³ La explicación proporcionada por otro miembro de la comunidad es reveladora: "No 'compensa' el consumo propio, no es así como DESS está diseñado para funcionar".³ Esto expone la causa raíz: el comando de exportación del DESS es un valor de potencia estático y fijo, no un objetivo dinámico de

Crónica de un apagón, causas y contramedidas - España 28/04/2025

 

Ayer se produjo un apagón inédito en España, consecuencia de un efecto dominó, que trataré de explicar para todos los públicos.

ACTUALIZACIÓN 2/07/2025: Aunque no fueron estos hechos exactamente los que produjeron el inicio de la caída en cascada de los suministros, las razones sí lo fueron; un sistema poco preparado a la desconexión de importantes generadores energéticos provocaron el efecto dominó. El tener energía instantánea de respaldo sigue siendo la solución.

Hacia las 12:32 horas se venía produciendo un mix energético del 100% de renovables, entre eólica, hidráulica y solar (esta última con unos 15 GW de generación).

En ese momento, una línea de alta tensión con Francia se desconecta, (a la que estábamos exportando 3 GW en esos momentos) provocado por un accidente con un hidroavión en el control de los incendios (provocó un corto al verter gran cantidad de agua sobre una torre de alta tensión, inutilizando sus aislamientos).

Se produce en cuestión de milisegundos una caída súbita de varios gigavatios de consumo, que detectan varias centrales renovables (solares con toda probabilidad), que responden a la vez e instantáneamente tratando de ajustarse a la demanda real, pero el desbalanceo en la red termina generando un efecto dominó, desconectándose 15 GW de generación y provocando la caída del sistema, todo en cuestión de segundos.

Nota: Técnicamente, la red trabaja a 50 Hz; al bajar súbitamente la demanda la frecuencia tiende a subir, activando los limitadores automáticos; si hay una variación de sólo 0,2 Hz, las granjas solares y parques eólicos, con sistemas desacopladas físicamente de la red, son muy sensibles a estas súbitas variaciones, y se desconectan por seguridad (no pueden funcionar en modo "isla").

Este evento, más allá de lo que el sistema estaba capacitado para manejar, ha sacado a la luz lo que ya se venía previendo por parte de algunos expertos; pero aunque el porcentaje de renovables no es la causa del apagón, el hecho de que no tengan inercia de generación, junto a que ante fluctuaciones instantáneas así de intensas el sistema no puede absorber o ajustar con la suficiente celeridad, nos viene a remarcar la necesidad de incorporar en mayor medida Sistemas de Almacenamiento Energético con Batería (o BESS en inglés).

Los BESS además de dar seguridad al suministro, evitando casos como el sucedido ayer, permitirán una transición total a las energías renovables, objetivo final.

Además, viene a remarcar la importancia de contar con una generación descentralizada; cada tejado, cada edificio, debería contar por ley con su propia generación solar y almacenamiento, reduciendo la proporción de grandes granjas solares, añadiendo estabilidad y eficiencia y reduciendo costes de distribución (al reducir la necesidad de líneas de alta tensión).

Medidas de seguridad propuestas (aportación de CHATGPT)

Para reducir la probabilidad y el impacto de incidentes similares, se sugieren mejoras en la infraestructura eléctrica y los protocolos de emergencia:

• Respaldo energético y diversificación: Fomentar fuentes de generación distribuidas y soluciones de almacenamiento. Integrar baterías de gran escala o generadores auxiliares (diésel, gas) que puedan entrar en funcionamiento inmediato al detectarse desequilibrios. Las energías renovables con sistemas de inercia virtual (eólica/solar con regulación de frecuencia) también pueden estabilizar la red. En el largo plazo, una mayor diversificación de la matriz (más renovables gestionables, redes inteligentes) reduce la vulnerabilidad ante la pérdida de unos pocos generadores grandes.

• Fortalecer la red de transporte: Aumentar la capacidad y redundancia de las líneas de alta tensión. Esto incluye construir nuevos enlaces (especialmente con Francia u otros países) y reforzar los existentes (cables de mayor tensión, tecnología HVDC para mejor control). Una red más mallada evita que la caída de un punto colapse regiones completas. También se recomienda desplegar sistemas de monitorización en tiempo real (sensores PMU, SCADA avanzado) que detecten desequilibrios instantáneamente y permitan actuar antes de un fallo mayor.

• Modernizar subestaciones y equipos de control: Actualizar los equipos de conmutación y protección en subestaciones críticas. Instalar protecciones digitales de última generación (relés electrónicos, controladores inteligentes) que permitan desconectar fallos de forma selectiva sin aislar cargas innecesariamente. Adecuar las subestaciones con alimentaciones redundantes y baterías de respaldo para que funcionen incluso ante cortes severos. En especial, se recomienda reforzar las instalaciones en polos grandes de consumo o generación (nucleares, hidroeléctricas), con capacidades de arranque en isla (“black start”) más fiables.

• Protocolos de contingencia y coordinación: Establecer planes de emergencia claros y entrenados para cortes generales. Esto implica ejercicios regulares de simulacro de apagón a gran escala, definiendo escalonadamente qué cargas cortar primero (siempre priorizando hospitales, agua y comunicaciones). Además, mejorar la coordinación transfronteriza con operadores vecinos (REE con RTE, REN, sistemas marroquíes) para gestionar ayudas mutuas instantáneas cuando una red peligra. Un protocolo de comunicaciones de crisis (radiofrecuencias reservadas, redundancia en telecomunicaciones) ayudará a coordinar equipos técnicos y alertar a la población rápidamente, evitando rumores y confusión.

• Ciberseguridad y aislamiento inteligente: Aunque en este caso no hubo ciberataque, es crucial blindar los sistemas de control industrial (SCADA/ICS) de posibles intrusiones. Se deben segmentar las redes de automatización con cortafuegos físicos y lógicos, y reforzar la ciberprotección de centros de control. Adicionalmente, diseñar “microrredes” capaces de operar en modo isla con suministros locales puede limitar el alcance de un gran apagón.

• Mantenimiento preventivo continuo: Intensificar la inspección y mantenimiento de líneas y transformadores para descartar fallos físicos. Especialmente en condiciones climatológicas extremas (como olas de calor o tormentas), las autoridades deben activar alertas máximas y ajustar parámetros de protección para evitar sobrecargas no detectadas.

• Protocolos civiles y de comunicación: Al margen de la infraestructura técnica, establecer procedimientos sociales (uso de generadores en hospitales, sistemas de alumbrado de emergencia en carreteras, información pública oficial rápida) mejora la respuesta ciudadana ante la crisis. Esto incluye guiar el tráfico cuando fallan los semáforos y garantizar acceso a agua y comunicación mínimas.

Disclaimer: Los comentarios realizados en este blog responden a mis especulaciones sobre lo sucedido, en base a la información disponible y lógica de funcionamiento de las redes distribuidas energéticas. Actualizado 10:41 con medidas de seguridad según ChatGPT.

Fuentes:

¿Cuál de todas las hipótesis del apagón es la más acertada según los técnicos?

The Iberian blackout alerts Europe: it is urgent to strengthen electricity grids and accelerate storage

Reparación de inversor de conexión a red SUN YOUNG SY-MGI-500W "grid tie"

Ya lleva unos años funcionando, y en este tiempo, a pesar del total fracaso de los paneles caseros, he ido ampliando los paneles de 12V y ya lleva generados más de 250 KW.

Pero como todo, se termina estropeando (y más cuando es barato chino). El invierno pasado se fundió el fusible, y tras cambiar dos veces los MOSFET 30NM60ND (tenían corto en uno de los lados):

Construir una batería Li-Ion a medida: Sustituyendo una de plomo

Como os comenté en el artículo dedicado a los BMS, o circuitos de control para baterías de Li-Ion, podemos utilizar 4 pilas LiFePo4 para sustituir a una batería de plomo, muy conveniente y rentable sobre todo donde se requiere descarga profunda y muchos ciclos de uso, como un SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida).

Anteriormente me planteé sustituir de esta forma la de un coche, pero es inviable por seguridad y sobre todo por precio ya que no aprovecharemos sus capacidades 

En el siguiente vídeo os voy a mostrar aprenderemos diferentes conceptos, básicos a la hora de montar cualquier batería:

Reacondicionamiento del panel solar fotovoltaico: Nuevo test

En la entrada anterior sobre la fabricación de un panel fotovoltaico de forma casera y económica, se vio que las células, supongo que por efecto de electrolisis, descomponía la silicona que estaba en contacto con la célula en sus compuestos, convirtiéndola en una masa líquida marrón que bloqueaba la luz, además de que se rompían casi todas al dilatar el policarbonato y aplicar tensiones en las células.

Testeando la unión interior por el contorno

Esta vez vamos a cambiar la forma de sujetar las células al policarbonato; antes de nada he realizado una prueba con un trozo de policarbonato de 3 mm. de espesor, pegando la célula sólo por las esquinas interiores:

Construyendo un panel solar fotovoltaico casero utilizando policarbonato transparente (Actualizado)

En esta entrada veremos cómo construir un panel fotoeléctrico de forma casera de la forma más económica posible, pero a la vez que sea seguro y duradero (tiene que aguantar 25 años). Como veremos, la dificultad de la fabricación es muy alta, por lo que lo recomiendo sólo para los más manitas ;). Además el proceso es largo, pero muy satisfactorio si te gusta el "hazlo tú mismo" y te fascinan los paneles fotovoltaicos.

He visto muchos ejemplos en internet de paneles caseros poco duraderos, algunos preparados con marco de madera, que dudo que duren más de diez años, o en cajón estanco sellado con silicona (de forma que la humedad entra pero luego se condensa dentro al no poder salir rápidamente, corroyendo las células), con lo que el posible ahorro de hacer el panel de forma casera se va por la corta duración de forma eficiente del mismo.

Como comentamos en la entrada anterior, mi intención era utilizar policarbonato, tres veces más económicó que el cristal, además de mucho más seguro y ligero, cuyo único problema es que dilata 3 veces más que el cristal, y tiene un rendimiento lumínico algo menor que el cristal (y que baja todavía más al blanquear con el sol), pero se mantiene en un rango razonable durante los primeros 30 años, que es lo que nos interesa.