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Baterías de litio frente a plomo-ácido: ¿cuáles son las mejores para la energía solar?

En este artículo vamos a analizar las Baterías de litio frente a plomo-ácido para tener una visión mas exacta de cada tipo.

Uno de los mayores desafíos con la generación de energía renovable es el hecho de que la producción de energía fotovoltaica es intermitente. El viento no siempre sopla y el sol se pone todas las noches. Son momentos donde no hay generación de energía, entonces la idea de las baterías es tratar de guardar energía para usar en eso momentos.

Baterías de litio frente a plomo-ácido: ¿cuáles son las mejores para la energía solar?

Para abordar esto, algunos propietarios simplemente utilizan la energía de la red cuando su fuente de energía renovable no produce energía. Otros buscan utilizar siempre energía renovable y emplear técnicas alternativas para garantizar que nunca tengan que depender de la energía de la red que se genera al menos parcialmente con combustibles fósiles. La técnica más común para hacerlo es mediante el uso de un tipo de batería.

Si bien muchos solo piensan en el uso de baterías de vehículos eléctricos o baterías de teléfonos celulares, muchos hogares también tienen la capacidad de funcionar exclusivamente con una fuente de batería. De esta manera, cuando la batería se descargue, la iluminación se puede ejecutar sin extraer energía de la red.

Dos de los tipos más comunes de modelos solares de baterías AGM son las baterías de plomo-ácido y fosfato de hierro y litio. Cada uno de estos tiene algunos aspectos positivos y negativos que deben considerarse completamente antes de elegir qué banco de cargadores de baterías implementar.

Entonces, ¿cuáles son las principales diferencias a considerar al elegir el mejor cargador de batería para emparejar con su sistema solar?

  • El costo de las baterías

  • Capacidad para descargarse completamente

  • Amabilidad ambiental

  • Diferencia en la capacidad de mantener el voltaje

  • El peso de las baterias

  • Número total de ciclos en una sola batería de por vida

  • Eficiencia total

El costo de las baterías

Al igual que con todos los proyectos relacionados con la energía, el costo de un sistema de almacenamiento de batería puede determinar si un concepto del sistema se convierte en realidad o no. Si bien los beneficios del almacenamiento de energía son bien conocidos, muchos dejan pasar esta oportunidad en lugar de reducir los costos generales del proyecto. Al comparar los dos tipos más comunes de configuraciones de batería, las baterías de plomo-ácido se consideran el costo inicial más barato. El costo del litio para las baterías de iones de litio es mucho más alto que el precio de la materia prima del plomo para las baterías de plomo-ácido.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que, aunque el costo inicial de estas baterías es más bajo que el de su contraparte de iones de litio, la vida útil a largo plazo y las facturas de mantenimiento pueden representar un costo total de vida útil más alto de las baterías de densidad de energía.

Pero, si un propietario busca minimizar su costo inicial por cualquier medio necesario y está de acuerdo con el mantenimiento futuro adicional, las baterías de plomo-ácido son la opción más barata.

 

Capacidad para descargarse completamente

Descargar completamente una batería significa que puede extraer toda la energía almacenada de ella. Desafortunadamente, no todas las baterías se crean de la misma manera en lo que respecta a las capacidades de descarga. Por ejemplo, las baterías de plomo-ácido solo pueden descargarse hasta aproximadamente el 80% antes de que comiencen a dañarse gravemente.

Esto significa que a menudo tendrá que sobredimensionar el sistema de almacenamiento de la batería para adaptarse al hecho de que nunca podrá descargar la batería por completo. Al mirar las baterías de iones de litio, estos sistemas pueden cargarse completamente y recargarse una y otra vez sin dañar la batería. Por ejemplo, un cargador de teléfono puede volver a recargar completamente las baterías de fosfato de hierro y litio, incluso una vez que el teléfono se haya apagado por completo. Un cargador de teléfono nunca podría hacer esto si el almacenamiento de energía de las baterías de plomo-ácido se hubiera descargado por completo.

Amabilidad ambiental

Aunque las baterías son uno de los mayores ayudantes para permitir que los propietarios de viviendas utilicen exclusivamente energía renovable en sus hogares, ciertos aspectos, como su construcción y eliminación, pueden ejercer una cierta presión sobre el medio ambiente.

La razón principal de esto es porque muchos metales pesados ​​se utilizan en la creación de baterías y el proceso para extraer estas materias primas de metales pesados ​​puede ser bastante sucio. Al comparar los dos cabeza a cabeza, el impacto ambiental de la extracción de plomo para baterías de plomo-ácido es mucho más severo que el proceso de extracción de litio para baterías de iones de litio.

Además, el proceso de eliminación de las baterías de iones de litio también es mucho más limpio que el proceso de eliminación de las baterías de plomo-ácido. Si bien ambas opciones son mucho más limpias que utilizar la electricidad generada utilizando plantas de energía alimentadas exclusivamente con combustibles fósiles, aún es importante tomar una decisión ambientalmente informada al seleccionar la batería adecuada para su hogar.

Diferencia en la capacidad de mantener el voltaje

Aunque no es imprescindible para el funcionamiento adecuado de una batería, mantener un voltaje constante en el tiempo puede ser un beneficio innato sobre las baterías que fluctúan en su voltaje de operación con el tiempo. Cuando se comparan estos dos tipos de baterías domésticas, la ventaja ciertamente va al ion de litio.

Las baterías de iones de litio pueden mantener un voltaje de funcionamiento relativamente constante, sin importar en qué punto del ciclo de descarga o la vida útil de la batería se encuentre su sistema. Sin embargo, se sabe que las baterías de plomo-ácido disminuyen su voltaje al final de un ciclo de descarga y a medida que la vida útil de la batería está llegando a su fin. Si bien los propietarios aún pueden almacenar la electricidad generada por un sistema solar localizado en cualquiera de estas configuraciones de batería, si buscan voltaje constante en todo momento,

El peso de las baterias

Si bien el peso de las baterías puede no ser el primer pensamiento para muchos que buscan usarlas, puede ser un factor muy limitante en los casos en que las baterías se deben mover con frecuencia. Casos como este incluyen, pero no se limitan a, baterías de 24 V en un RV para vivir fuera de la red y almacenamiento de energía móvil para acampar.

El plomo es un elemento mucho más pesado que el litio cuando se comparan volúmenes similares, lo que también se traduce en que las baterías de plomo-ácido son mucho más pesadas que una batería de litio recargable cuando se comparan baterías de densidad de energía similares. Al mirar un RV, si un banco de baterías de 24v es demasiado pesado, puede reducir en gran medida la eficiencia del combustible del vehículo porque necesitará mover mucho más peso. Esto puede traducirse rápidamente en mayores costos de combustible con el tiempo para el consumidor. Entonces,

Número total de ciclos en una sola batería de por vida

Se considera que un solo ciclo en el mundo de las baterías es el proceso de cargar completamente una batería y luego descargarla a un nivel seguro. La cantidad de ciclos útiles que una batería puede cargar y soportar suele estar vinculada a su vida útil. Cuando se observan estos dos tipos de baterías, una vez más se le da ventaja al ion de litio sobre el ácido de plomo.

Por lo general, una estructura de litio de batería recargable es capaz de realizar un ciclo más de 800 veces, mientras que las baterías de plomo ácido solo pueden realizar un ciclo completo de hasta 300 veces antes de que finalice su vida útil.

Entonces, si bien el costo inicial de las baterías de plomo-ácido puede ser más barato, los sistemas de almacenamiento de energía de las baterías de iones de litio lograrán más del doble del número total de ciclos útiles. Las baterías AGM solares a menudo se clasifican en los ciclos de vida útil total como una comparación básica.

Eficiencia total

Si quieres una instalación independiente con paneles solares, debes saber que necesitarás baterias Quizás el aspecto más importante para muchos propietarios de viviendas que buscan implementar un nuevo sistema de almacenamiento de baterías con su matriz solar doméstica es la eficiencia total. Esta medida tiene en cuenta la cantidad total de pérdida eléctrica que se produce al cargar y descargar una batería. A este respecto, las baterías de iones de litio son mucho más eficientes.

Debido a su composición química, el ácido de plomo experimenta muchas más pérdidas eléctricas tanto al cargar como al descargar. En última instancia, esto lleva a que llegue menos energía renovable a su hogar cuando se le solicita.

Si bien cada sistema solar doméstico es diferente, es importante tener todos los datos antes de gastar los dólares que tanto le costó ganar en cualquier banco de cargadores de baterías. Ya sea que esté tratando de usar estas baterías para descargar la electricidad de la iluminación o para que un generador solar funcione en toda su casa, hay muchos aspectos a considerar.

Si bien muchos profesionales de la industria están comenzando a estandarizar las baterías de iones de litio, como las baterías de los vehículos eléctricos o las baterías de los teléfonos celulares, las baterías de plomo y ácido aún juegan un papel muy importante en el mundo que nos rodea. La clave es considerar cuidadosamente su conjunto específico de restricciones y tomar la decisión del mejor cargador de batería que satisfaga sus necesidades de voltaje de batería.