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Las baterías permiten a un sistema fotovoltaico poder almacenar la energía que no se usa en el momento por los equipos eléctricos de la vivienda. Suelen tener un coste elevado pese a haber disminuido a lo largo de los años.
Analizaremos las variables que afectan al coste de la batería a través de sus características y la explicación en “Energysage”.
Capacidad y energía
La capacidad es la cantidad total de electricidad que puede almacenar una batería solar, medida en kilovatios-hora (kWh). La mayoría de las baterías solares domésticas están diseñadas para ser “apilables”, lo que significa que puede incluir múltiples baterías con su sistema de almacenamiento solar plus para obtener capacidad adicional.
Si bien la capacidad le dice qué tan grande es su batería, no le dice cuánta electricidad puede proporcionar una batería en un momento dado. Para obtener una imagen completa, también debe tener en cuenta la potencia de la batería. En el contexto de las baterías solares, una potencia nominal es la cantidad de electricidad que una batería puede suministrar a la vez. Se mide en kilovatios (kW).
Una batería con una alta capacidad y una baja potencia entregaría una baja cantidad de electricidad (suficiente para hacer funcionar algunos electrodomésticos cruciales) durante mucho tiempo. Una batería con baja capacidad y alta potencia podría funcionar en toda su casa, pero solo por unas pocas horas.
Profundidad de descarga - Depth of discharge
La mayoría de las baterías solares necesitan retener algo de carga en todo momento debido a su composición química. Si usa el 100 por ciento de la carga de una batería, su vida útil se acortará significativamente.
La profundidad de descarga (DoD) de una batería se refiere a la cantidad de capacidad de una batería que se ha utilizado. La mayoría de los fabricantes especificarán un DoD máximo para un rendimiento óptimo. Por ejemplo, si una batería de 10 kWh tiene una DoD del 90 por ciento, no debe usar más de 9 kWh de la batería antes de recargarla. En términos generales, un DoD más alto significa que podrá utilizar más de la capacidad de su batería.
Round-trip efficiency
La eficiencia de ida y vuelta de una batería representa la cantidad de energía que se puede usar como un porcentaje de la cantidad de energía que se necesitó para almacenarla. Por ejemplo, si alimenta cinco kWh de electricidad en su batería y solo puede recuperar cuatro kWh de electricidad útil, la batería tiene un 80 por ciento de eficiencia de ida y vuelta (4 kWh / 5 kWh = 80%). En términos generales, una mayor eficiencia de ida y vuelta significa que obtendrá más valor económico de su batería.
Para la mayoría de los usos del almacenamiento de energía en el hogar, su batería se “ciclará” (cargará y se agotará) diariamente. La capacidad de la batería para mantener una carga disminuirá gradualmente cuanto más la use. De esta manera, las baterías solares son como la batería de su teléfono celular: carga su teléfono todas las noches para usarlo durante el día, y a medida que su teléfono envejece, comenzará a notar que la batería no tiene tanta carga. Un cargo como lo hacía cuando era nuevo.
Su batería solar tendrá una garantía que garantiza un cierto número de ciclos y / o años de vida útil. Debido a que el rendimiento de la batería se degrada naturalmente con el tiempo, la mayoría de los fabricantes también garantizarán que la batería mantenga una cierta cantidad de su capacidad durante el transcurso de la garantía. Por lo tanto, la respuesta simple a la pregunta “¿cuánto durará mi batería solar?” es que depende de la marca de batería que compre y de cuánta capacidad perderá con el tiempo.
Por ejemplo, una batería podría estar garantizada por 5,000 ciclos o 10 años al 70 por ciento de su capacidad original. Esto significa que al final de la garantía, la batería no habrá perdido más del 30 por ciento de su capacidad original para almacenar energía.
Muchos tipos diferentes de organizaciones están desarrollando y fabricando productos de baterías solares, desde compañías automotrices hasta nuevas empresas tecnológicas. Si bien una importante empresa automotriz que ingresa al mercado de almacenamiento de energía probablemente tenga una historia más larga de fabricación de productos, es posible que no ofrezcan la tecnología más revolucionaria. Por el contrario, una start-up tecnológica podría tener una nueva tecnología de alto rendimiento, pero menos antecedentes para probar la funcionalidad a largo plazo de la batería.
Si elige una batería fabricada por una empresa de vanguardia o un fabricante con una larga historia, depende de sus prioridades. Evaluar las garantías asociadas con cada producto puede brindarle orientación adicional a medida que toma su decisión.
En un primer momento, clasificaremos las baterías según su composición química. Entre los tipos más frecuentes encontramos:
- Baterías AGM: indicadas para pequeñas instalaciones y sin necesidad de mantenimiento
- Baterías de litio: pequeñas, ligeras y con rápidos tiempos de carga pueden implementarse en cualquier instalación. Su principal desventaja es el coste, el cual está cada día más cerca de ser competitivo. Son las más eficientes.
- Baterías Monoblock: indicada para instalaciones de autoconsumo aisladas pequeñas
- Baterías estacionarias: poseen una larga vida útil y están indicadas para instalaciones con altos y continuos consumos.
Recientemente, no obstante, se ha creado una segunda clasificación:
- AC Coupled
- DC Coupled
Esta clasificación hace referencia el tipo de corriente que se almacena en la batería.
En un principio, todas las baterías (en general y solares en particular) almacenaban corriente continua, mientras que los equipos eléctricos de una vivienda funcionan con corriente alterna y los paneles convierten la energía en continua. Por eso en los sistemas aislados, la energía de los paneles pasa primero por la batería y después por el inversor.
De la misma manera, originalmente los sistemas híbridos sólo podían tener un inversor híbrido, que cargara la batería en continua pero abasteciera la vivienda y la red en alterna.
Actualmente, sin embargo, la tecnología ha conseguido salvar ese obstáculo y ha creado las baterías de corriente alterna (AC Batteries). Sin entrar en tecnicismos, esas baterías son capaces de almacenar electricidad cuando les viene dada en forma alterna. De esa forma, no es necesario invertir en otro inversor cuando alguien quiere pasar de un sistema en red a un sistema en red con batería.
Estas baterías individualmente tienen un precio algo más elevado, pero más bajo si cuentas el cambio de inversor que supondría pasar de un inversor en cadena a un inversor híbrido.
En cuanto a su composición química
En lo relativo a viviendas la empresa usará generalmente baterías de litio, ya que son las más eficientes con gran diferencia.
Las baterías AGM son solo recomendables para instalaciones pequeñas y por lo tanto son poco potentes para dar energía a todo un hogar o empresa.
Las baterías estacionarias estarían al otro lado del espectro, más enfocadas a una instalación dedicada exclusivamente e verter energía a la red y no al consumo de una empresa o particular.
Las baterías Monoblock, por su lado, se recomiendan para instalaciones aisladas de la red.
Las baterías de litio son las líderes indiscutibles del sector gracias a su incomparable eficiencia y fiabilidad. Si bien es cierto que ello se ve reflejado en su precio, dada la importancia de una batería en un sistema híbrido y la cuantiosa inversión inicial que debe hacerse ineludiblemente, no se trata de un elemento en el que valga la pena escatimar.
En cuanto a AC o CC
Dependerá del consumidor. Dependiendo de partes de 0 o ya tienes un sistema fotovoltaico conectado a la red, habrá una opción más interesante que otra.
Si partes de un sistema en red, la batería AC será la más económica, ya que no tendrás que comprar otro inversor para incorporarla. Si partes de 0, resultará más atractiva la batería en CC, ya que es más eficiente y tendrá que comprar el inversor de todas formas.
Los precios de las baterías varían mucho dependiendo de todas las variables que hemos mencionado en los apartados anteriores. En general, una batería de una buena marca y con una capacidad útil no baja de los 2000€, y puede llegar fácilmente a los 8000€. También existe la opción de comprarla ya incorporada en el inversor.
La elección de la batería va estrechamente relacionada con el inversor escogido y el tipo de instalación que se haya considerado más adecuada. Aquí exponemos una serie de modelos de batería e inversor que trabajan bien juntos en cada uno de los sistemas posibles.
AC Coupled
- Selectronic SP Pro (con un inversor Fronius)
- SMA Sunny Island (con inversor SMA Sunny Boy)
- Victron Energy Multiplus o Quattro (con inversor Fronius Giandel)
AC Batteries
- SonnenBatterie (ECO)
- Tesla (Powerwall 2)
- Enphase (AC Battery)
- SMA (sunny boy storage) & LG chem RESU
- Soltaro LFP Battery (con inversor Soltaro)
Sistema híbrido puro
- LG chem RESUH (inversor SolarEdge StorEdge)
- LG chem RESU (e inversor Sungrow SH5K20)
- LG chem RESUH (y Huawei SUN2000L)
- Soltaro battery (y Soltaro Hybrid)
- SMA Sunny Boy Storage (y BYD HV)
Asimismo, os presentamos una lista de nuestras marcas favoritas y aquellas que también alcanzan los estándares de calidad con los que trabajamos.
Bosch
Es una gran marca de baterías fotovoltaicas. Siempre está a la búsqueda de la innovación y es capaz de proporcionar a las familias un sistema llamado Bosch híbrido.
Cabe señalar que la empresa que fabrica la batería es una filial del grupo Bosch, el Voltwerk.
En los días soleados, la energía suministrada a la vivienda viene completamente de los paneles fotovoltaicos. Cualquier excedente se acumula en las baterías fotovoltaicas de litio, de gran capacidad e innovadoras, y que tienen una duración media de 15 años. Durante la noche, el sistema proporciona la energía de las baterías y cuando llega a su límite ésta la adquiere de la red.
Los formatos proporcionados por las baterías de Bosch son de 5, 8,8 y 13,2 kW. La duración de la batería está garantizada por ciclos optimizados de carga y descarga de las baterías.
Este sistema se puede controlar a través de una conexión a Internet, directamente desde un navegador web, incluso cuando la persona no está presente en el hogar.
SMA
Se trata de una multinacional alemana con subsidiarias operativas en Italia. La empresa siempre se ha centrado en la investigación y desarrollo de soluciones innovadoras para la energía fotovoltaica.
En particular, y tal y como ya hemos comentado en el apartado de INVERSORES, SMA se ha especializado en la producción de los inversores y el lanzamiento en el mercado hace unos años algunas de las primeras soluciones de inversores acumulación integrado. En otras palabras, una configuración que une el inversor con la batería.
Están presentes en el mercado, de hecho, dos inversores con acumulación:
- Sunny Boy Smart Energy
- Sunny Island , diseñado específicamente para sistemas aislados.
Además, un sistema innovador Sunny Home Manager , el inversor puede controlar los aparatos de la casa para maximizar el consumo en momentos en que la batería se recarga y la producción de energía del sol es más alto.
Panasonic
Panasonic es uno de los gigantes tecnológicos más integrados en el sector fotovoltaico. La imagen de su marca puede resultar muy útil a la empresa, tal y como se ha desarrollado en Fabricantes de paneles solares . En este apartado, no obstante, nos centraremos en las baterías.
Esta multinacional japonesa ha creado un tanque de almacenamiento de 1,35 kWh, que puede proporcionar energía para una familia media durante unas dos horas. En promedio, sólo un paquete de baterías fotovoltaicas puede ser suficiente, pero todavía es posible instalar otra en paralelo.
Gracias al sistema de control electrónico eficiente es posible supervisar el estado de las baterías de forma remota utilizando smartphones.
La duración de la batería también está garantizada en este caso por una carga y un sistema inteligente de descarga. Las baterías fotovoltaicas de Panasonic están garantizadas para durar al menos 5.000 ciclos de carga y descarga, o al menos 5.000 días.
ABB Solar
Como parte de la multinacional ABB, un fabricante de equipos eléctricos, ABB Solar se dedica al mercado fotovoltaico, lo que obviamente deriva su nombre. Esta empresa ha denotado especial interés por los sistemas integrados, de batería e inversor.
Entre sus productos integrados y equipado con un sistema de almacenamiento sin duda podemos citar la 3,6-REACT / 4,6-TL .
Este inversor con acumulación para instalaciones fotovoltaicas se proporciona con 4 salidas distintas a la que sujetan las cargas del edificio, para ser capaz de controlar el consumo.
Una quinta salida se utiliza como un sistema de copia de seguridad y por lo tanto es capaz de proporcionar una corriente, incluso cuando el suministro de la red se desconecta por el trabajo o en caso de fallos inesperados.
Al instalar la aplicación en sus dispositivos portátiles MyReact dedicado, es posible controlar el estado de su sistema de todo el mundo. Estas baterías tienen una potencia de 2 kW , y se instalan de forma individual, o en paralelo, hasta 3 módulos.
Tesla
Tesla es una de las marcas tecnológicas más innovadoras del mercado.
La fuerza de Tesla es sin duda la innovación y gracias a una considerable inversión hecha en los EE.UU., pronto lanzará al mercado un acumulador para casa solar a precios muy competitivos. Cuando su nueva planta entre en funcionamiento inundará el mercado de baterías para sistemas fotovoltaicos.
Tesla powerwall, su nueva batería para estos sistemas, está entre las más reconocidas del mercado y ahora es utilizada por más de 40.000 clientes en todo el mundo. Se esperan más innovaciones en los próximos meses y años.