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

Ahorrando en la factura eléctrica con la PVPC con Discriminación Horaria de 2 tramos

Como comentamos hace poco, en casa de mis padres el 2 de diciembre del 2015 cambiamos la tarifa eléctrica a PVPC DH con 2 tramos, una tarifa que conviene a casi todos los hogares españoles, ya que requiere que sólo consumamos alrededor del 30% de nuestro consumo total en horas nocturnas, 14 horas en las que el precio es la mitad que la tarifa normal PVPC, cuyo horario va desde las 22 a las 12 en invierno y desde las 23 a las 13 en verano.

Ya nos ha venido la factura de diciembre y enero, en la que hemos ahorrado (IVA incl), 16,6€ con respecto a la tarifa anterior, la PVPC (Precio Venta al Pequeño Consumidor).
Si analizamos las dos últimas facturas, puede verse la diferencia; en la anterior consumimos 650 KWh:

Serpentín en cobre para insertable de madera compacto y eficiente - por Mario de Madrid

Mario de Madrid ha ideado una forma de realizar un serpentín compacto de cobre para su insert de madera, y amablemente lo ha querido compartir con nosotros.

Su serpentín, al ser compacto, ha podido colocarlo en el mejor sitio; justo en el hueco de salida de humos junto al deflector, antes de que éstos salgan por la chimenea, con lo que conseguirá muy buen rendimiento y limpiarlo en caso necesario será bastante sencillo. De esta forma podrá repartir mejor el calor a los radiadores del resto de la casa, pues se queja de que aunque está céntrico el fuego, hay mucha diferencia de temperatura entre las estancias.

Construyendo un panel solar utilizando policarbonato en vez de cristal

Célula adquirida en Ebay de Solar_Rex; 3,5W y 14,1% de eficiencia 100 ud. 105€

NOTA: Dejo este artículo como referencia de lo que NO debe hacerse; no pueden unirse dos elementos con diferente coeficiente de dilatación, por muy flexible que sea la unión. Dejó de funcionar a los pocos meses.

Últimamente me ha dado por ir en contra de los movimientos del gobierno al respecto, y voy a construir un par de paneles solares experimentales que espero me den 340 Wp. Esa situación ideal nunca se va a dar, así que al menos espero que produzcan normalmente unos 150W con buen sol, que es lo que siempre gastamos mínimo, y así eliminamos el coste de algún aparato como el frigorífico; calculo que un ahorro de unos 5€ mensuales. No es mucho, pero el coste de todos los materiales lo amortizaré en unos 6 años, y si todo va bien, producirán unos 20 años más.

Las estufas de madera con combustión secundaria: Menos humos y más rendimiento

En este blog hemos estado analizando los beneficios de utilizar la biomasa para calentar nuestra casa por su rentabilidad y ecología.

En esta entrada voy a analizar algo aún más beneficioso para nuestro bolsillo y la naturaleza: La tecnología de doble combustión en las estufas de leña. Con este sistema, del que carecen la gran mayoría de estufas de leña, conseguimos un rendimiento aún mayor evitando gran parte del mantenimiento al evitar la generación de humos, con lo que los tubos de salida acumulan menos hollines y alquitrán con el uso, producidos por una combustión imperfecta de los gases expulsados por la madera al coger altas temperaturas.

El hollín son partículas de carbono que no llegaron a quemarse y no pasaron a gas en forma de CO y CO2.

A la derecha los humos emitidos por una estufa convencional,
a la izda. una estufa con combustión secundaria

En una combustión perfecta de la madera, los humos serían casi transparentes, emitiendo sólo CO2 y vapor de agua (al combinarse el carbono de la madera con el oxígeno del aire). Podemos verlo en el siguiente vídeo ejemplo comparando estufas clásicas con las estufas de alta temperatura y doble combustión:

Calentar la casa con la estufa de leña: Colocar un serpentín en una cocina Hergóm (actualizado)

El serpentín de acero inox ya colocado

Actualización 5/11/12: Después del éxito, Jose de Madrid me pidió otro que ya tiene funcionando y se comenta en esta otra entrada, en ese caso conectada a la instalación de radiadores existente.

 Aclaración 15/01/15: Esta modificación sólo es recomendable en caso de que queramos repartir mejor el calor de estas estufas eficientes, pero no vamos a obtener más rendimiento de ellas (de un 80%) añadiéndole el serpentín, por lo que en la mayoría de los casos no merece la pena.

El pasado fin de semana estuvimos un amigo y yo en casa de una amiga en Lazagurría. Es un pueblo pequeño y entrañable, que viste el sur de una colina de casas unifamiliares, la mayoría de más de 50 años, que ha conseguido sobrevivir a las huidas a las ciudades (con Logroño a 20 kms).
Noa, una amiga manitas impresionante, con la intención de calentar la casa con el fuego de la chapa de la cocina, quería repartir mejor el calor por la casa de su vieja cocina de leña como vio en mi blog, y al final hemos colocado un serpentín eficiente adaptado a su cocina, con el que calienta bien los radiadores. Coste de la modificación: 100€ serpentín y 200€ accesorios instalados por ella.

El sorprendente motor Stirling de Infinia: Energía solar termoeléctrica

El "PowerDish" de Infinia con motor stirling

No sé de vosotros lectores, pero yo cuando pienso en un motor stirling, imagino esos motores de juguete que requieren de un impulso previo para comenzar a funcionar, y que con la energía del calor de una llama, y aprovechando la dilatación y contracción de un gas al calentarse, mueven un pistón en un ciclo térmico para producir trabajo, de forma similar a una máquina de vapor, sólo que sin agua y de ciclo cerrado.