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Cómo funciona el almacenamiento de energía solar

Si tienes un sistema de energia solar instalado en su hogar y la producción supera el consumo de su hogar, debe saber que esta energía puede guardarla para su uso posterior. En este post le explicaré Cómo funciona el almacenamiento de energía solar.

Cómo funciona el almacenamiento de energía solar

El almacenamiento de energía solar funciona agregando una batería al sistema solar instalado en el hogar. Hay dos razones principales por las que los propietarios quieren almacenamiento de energía solar:

  1. Tener energía de respaldo cuando la red se cae
  2. Aprovechar las tarifas de tiempo de uso para reducir su factura de electricidad

 

Uso de almacenamiento de energía solar para respaldo de emergencia

Muchos propietarios compran almacenamiento de energía simplemente como respaldo en caso de que se corte la energía de la red. Con incendios forestales, tormentas eléctricas, huracanes y otros desastres naturales cada vez más frecuentes en los últimos años, muchos propietarios buscan el almacenamiento como una compra para la tranquilidad.

Lo que muchos propietarios de viviendas solares no se dan cuenta es que si la red se apaga durante el día, sus paneles solares dejarán de funcionar. Esto se debe a que sus paneles solares están conectados a la red y se apagarán si ya no detectan energía proveniente de la red como medida de seguridad. Sin embargo, una batería de almacenamiento puede seguir funcionando en estos casos, por lo que es una buena forma de prepararse para las emergencias.

Uso del almacenamiento de energía solar para ahorrar en la factura de electricidad

La segunda razón más común por la que los propietarios obtienen almacenamiento de energía solar es para aprovechar las tarifas de tiempo de uso (TOU). Una tarifa por tiempo de uso es cuando una empresa de servicios públicos cobra tarifas más altas en un momento determinado del día y tarifas más bajas en otros momentos. Las empresas de servicios públicos hacen esto cuando hay una mayor demanda en la red, por las tardes cuando todos están en casa usando energía, por ejemplo.

Una batería puede superar las tarifas de TOU cargándose durante el día, ya sea con la energía de la red más barata o con los paneles solares, y luego descargar esa energía durante la noche. Esto permite al propietario capturar cualquier energía adicional que generen sus paneles solares y usarla más tarde una vez que se haya puesto el sol, reduciendo así su factura de servicios públicos.

Cómo funciona el almacenamiento de energía solar

Componentes necesarios para el almacenamiento de energía solar

Los sistemas de almacenamiento Solar + requieren una serie de componentes adicionales para que funcionen. Si bien hay muchas variaciones que puede utilizar, los componentes básicos para cualquier sistema de almacenamiento solar + son:

Paneles solares

Los paneles solares le permiten cargar su batería con energía renovable limpia. Puede tener un sistema de almacenamiento de energía sin paneles solares, pero es preferible tener paneles solares. Los cuatro tipos más comunes de paneles solares son: monocristalino, policristalino, PERC y película fina .

Pilas

La batería es el centro de su sistema de almacenamiento de energía. Los dos tipos más comunes de baterías son litio-hierro-fosfato (LFP) y litio-níquel-magnesio-cobalto (NMC). Vaya aquí para obtener más información sobre el almacenamiento de la batería en el hogar .

Inversores

Los inversores son un dispositivo que convierte energía de CA a CC y viceversa. Se necesitan inversores para convertir la energía de CC de sus paneles solares y baterías en energía de CA que se utiliza en el hogar. Algunas baterías y paneles solares ahora incluyen un inversor integrado en sus componentes.

Subpanel de carga crítica

Un subpanel de carga crítica es un dispositivo que determina qué se alimentará si la red se apaga. La mayoría de las baterías no pueden alimentar toda una casa durante mucho tiempo. Para extender la cantidad de tiempo que dura la batería durante un apagón, puede optar por encender solo algunos electrodomésticos críticos en su hogar (como el refrigerador y las luces). El subpanel de carga crítica le permite elegir esas cargas críticas y es muy importante que los instaladores solares lo configuren correctamente para la capacidad de su batería.

Otros componentes

Hay muchos componentes más pequeños necesarios para que un sistema de almacenamiento solar + funcione, como desconectadores de CA y CC , fusibles, disyuntores, equipos de distribución, cables, conductos eléctricos, hardware de montaje, cajas de baterías y equipos de seguridad. Algunos sistemas de almacenamiento solar modernos incluso incluyen software y aplicaciones móviles para brindar aún más control al propietario.

Términos de la batería solar

Hay algunos términos clave que son específicos del almacenamiento de baterías solares. Conocer estos términos es útil para comparar tipos de baterías solares y comprender sus ventajas.

Ciclos

Un solo «ciclo» de una batería es una sola descarga y recarga. Los ciclos de vida se refieren al número de veces que se puede cargar y descargar una batería antes de que sea necesario reemplazarla. Aunque todas las baterías se pueden descargar al 100%, muchos tipos de baterías solo deben descargarse al 70-90% de su capacidad total. A esto se le llama «profundidad de descarga». Los ciclos también son importantes porque algunos fabricantes utilizan un número de ciclos para el seguimiento de la garantía.

Profundidad de descarga

La profundidad de descarga se refiere a la cantidad de energía de una batería que se descarga antes de volver a cargarse. Muchos tipos de baterías no deben descargarse por completo porque puede reducir la vida útil de la batería. Las baterías de litio, por ejemplo, solo deben descargarse en un 90% antes de volver a cargarse.

Esperanza de vida

La vida útil estimada de una batería es cuánto tiempo durará antes de que deba reemplazarse. La vida útil se puede medir en años o en ciclos. Una batería de litio, por ejemplo, tiene una vida útil estimada de 13 a 18 años o alrededor de 6.000 a 10.000 ciclos.

Tipos de baterías solares

Hay tres tipos principales de baterías solares: de iones de litio, de plomo-ácido y de flujo. El tipo de batería solar más utilizado es el de iones de litio, de los cuales existen dos tipos principales.

Baterías de iones de litio para energía solar

Las baterías de iones de litio son el mismo tipo de baterías que se encuentran en su teléfono celular, computadora portátil y otros dispositivos electrónicos. Se han convertido en las preferidas en la industria solar porque pueden descargar más profundamente y tienen más ciclos de vida que las baterías tradicionales de plomo-ácido. Una batería de iones de litio típica le dará alrededor de 6.000-10.000 ciclos con una descarga del 90%, por lo que tendrán una vida útil de aproximadamente 13-18 años.

Los dos tipos más comunes de baterías de iones de litio son litio-hierro-fosfato (LFP) y litio-níquel-magnesio-cobalto (NMC). 

Las baterías LFP son el tipo de batería más utilizado y se prefieren por su estabilidad, durabilidad y rendimiento. Son menos propensos a la fuga térmica, también conocida como explosión, por lo que generalmente son la opción más segura.

Las baterías NMC son las segundas más utilizadas y se prefieren por su alta densidad de energía, menor costo y larga vida útil. Muchas empresas que ya producen baterías para otras aplicaciones, como Tesla, prefieren las baterías NMC porque ya cuentan con la infraestructura para producirlas.

Baterías de plomo-ácido para energía solar

Las baterías de plomo-ácido son el mismo tipo de batería que se usa en su automóvil. Son una tecnología más antigua que se utiliza principalmente para aplicaciones fuera de la red y de bricolaje. Las baterías de plomo-ácido son una tecnología muy bien probada, pero carecen de la densidad de energía de su competencia de iones de litio. Esto significa que necesitará muchas más baterías de plomo-ácido para la misma cantidad de almacenamiento de energía que una configuración de iones de litio.

El otro inconveniente de las baterías de plomo-ácido es que tienen una menor capacidad de descarga y menor número de ciclos de vida. La mayoría de las baterías de plomo-ácido tienen una descarga recomendada del 60%, lo que significa que no debe descargarlas por debajo del 60% o reducirá su vida útil. También tienen un ciclo de vida inferior de aproximadamente 1000-3000 ciclos antes de que sea necesario reemplazarlos.

Baterías de flujo para energía solar

La tecnología de batería más nueva es lo que se conoce como batería de flujo. Una batería de flujo utiliza un líquido a base de agua (bromuro de zinc) que fluye entre dos tanques.

Las dos principales ventajas de una batería de flujo son su capacidad de descarga y su seguridad. Las baterías de flujo se pueden descargar al 100% de su capacidad y, como resultado, no perderán su vida útil. También son más seguros porque la mezcla líquida en el interior es un retardante de fuego natural, por lo que no existe ningún riesgo de fuga térmica (explosiones).

Tenemos una publicación completa sobre las mejores baterías solares para sus necesidades. Si necesitas más aclaraciones, ¡compruébalo!

Colocación del almacenamiento de energía

Hay dos tipos amplios de sistemas de energía solar: acoplados a CC y acoplados a CA. Los paneles solares y los equipos de almacenamiento de baterías suelen utilizar corriente continua (CC). Sin embargo, la red y los enchufes de una casa utilizan corriente alterna (CA).

Para que un panel solar y un sistema de batería funcionen con la red, la energía de CC del sistema debe convertirse en energía de CA. Esto se hace mediante un dispositivo llamado inversor .

Ventajas de las baterías acopladas a CC

Se puede instalar una batería en un sistema en el lado de CC o CA. Los beneficios de instalar una batería en el lado de CC es que la batería y los paneles solares pueden usar el mismo inversor, lo que ahorra dinero en equipos y mano de obra. Los sistemas acoplados a CC también tienden a ser más eficientes desde el punto de vista energético y tienen mejores controles de energía.

Ventajas de las baterías acopladas a CA

En algunos casos, es posible que desee instalar la batería en el lado de CA. Si ya se ha instalado un sistema de paneles solares en una casa, es posible que desee utilizar una batería acoplada a CA para no tener que volver a cablear el sistema solar existente. Los sistemas acoplados a CA también son más fáciles de agregar en el futuro y brindan más control ya que la batería usa su propio inversor.

¿Debería instalar almacenamiento de energía solar en su hogar?

Hay muchas variables que determinarán si un sistema de almacenamiento de energía es adecuado para su hogar. Las dos variables principales a considerar son la confiabilidad energética y el costo.

El costo del almacenamiento de energía

Si bien los precios han ido disminuyendo constantemente durante los últimos años, los sistemas de almacenamiento de energía siguen siendo bastante caros. El sistema típico en una casa de 10kW puede variar desde $ 5,000 para respaldar solo una parte de la energía de la casa, hasta más de $ 50,000 para respaldar el consumo de energía de toda la casa.

Si bien existen nuevos incentivos e incentivos fiscales que reducen el costo del almacenamiento de energía, el precio del almacenamiento de energía es un obstáculo difícil de superar. Una forma de superar este obstáculo es modelar varias opciones de almacenamiento de energía utilizando la función de almacenamiento  .

Otra forma de determinar si el almacenamiento es adecuado para su hogar es modelando sus tasas de tiempo de uso. Si vive en un área con un alto índice de tiempo de uso, es posible que desee obtener un sistema de almacenamiento de batería para usar durante esos períodos de alto tiempo de uso.

Fiabilidad y almacenamiento de energía

Vender almacenamiento con ahorro de costos puede ser difícil, razón por la cual la mayoría de los instaladores venden almacenamiento de batería con tranquilidad. Dado que los desastres naturales aumentan en frecuencia, muchos propietarios simplemente quieren la confiabilidad energética que viene con un sistema de almacenamiento de batería .

Se recomienda encarecidamente hacer del almacenamiento una compra para la tranquilidad en lugar de un retorno de la inversión cuando las circunstancias lo permitan.