Acumuladores para placas solares:¿Que son y como funcionan?

¿Qué son los acumuladores para placas solares?

Los acumuladores de energía solar o baterías de placas solares, son imprescindibles si la intención de la instalación fotovoltaica es ser completamente autónomo de la red eléctrica. El llamado autoconsumo ve aquí su máximo exponente ya que tiene la menor dependencia a red posible.

La energía “capturada” del sol a traves de los paneles solares pasan a formar parte del sistema fotovoltaico instalado, pasando a almacenarse en forma de energía limpia en el interior de esos acumuladores o baterías. Como veremos más adelante hay diferentes tipos de baterias de almacenamiento de energía pero no obstante todas cumplen la misma función.

¿Cual es el funcionamiento de las baterias solares?

Las baterías solares funcionan como la inmensa mayoría de baterias por oxidación – reducción de elementos químicos en sus componentes. Estos acumuladores de energía solar estan compuestos por celdas químicas que tiene un polo negativo y otro positivo, también estan compuestas por electrolitos que son los encargados del flujo eléctrico cuando se demanda esa energía.

Hoy en día gracias a los avances en esta materia los acumuladores energéticos esta muy optimizados y la perdida de acumulación es muy poca conforma de van realizando ciclos completos de carga. ¿Que es un ciclo de carga? Pues cada vez que utilizamos la energía acumulada y volvemos a inyectar energía a su interior de forma que se cierra el circuito de carga y descarga.

¿Que tipos de baterías solares podemos instalar?

Podemos ver en el mercado que existen diferentes tipos de baterias o acumuladores para carga solar, los factores principales que los diferencian son la potencia, capacidad, materiales de fabricación o uso al que se van a destinar. ¿Quieres conocerlas?

Baterías Monoblock

La mayoría de instalaciones fotovoltaicas que se realizan hoy en día son para usuarios residenciales que no necesitan una gran capacidad de almacenamiento, pues se va a utilizar esa energía acumulada de noche o en días nublados.

Es por ello que las baterías monoblock son las más demandadas para pequeñas instalaciones fotovoltaicas que necesitan de una potencia baja-media. Se utilizan para viviendas donde existen aparatos eléctricos que no llevan motor de arranque.

La vida util aproximada de este tipo de baterías esta en torno a los 600 ciclos completos.

Baterías Estacionarías

Baterias de alta rendimiento ya que estan preparadas para un consumo medio-alto. Aguantan ciclos de utilización más prolongados y a una mayor intensidad.

Baterías de Gel

Las baterías de gel funcionan en un regimen óptimo de utilización cuando las instalaciones son de tamaño medio-grande. Generalmente son requeridas al necesitar una elevada potencia durante un tiempo largo. Igualmente son muy utilizadas en sitios donde el mantenimiento es dificil al tener un acceso complicado o lejano.

Baterías AGM

Son una versión mejorada de las baterías de plomo-ácido. No requieren mantenimiento y son más seguras. Su principal virtud es ofrecer una cantidad de energía alta en un breve periodo de tiempo. Aunque su uso esta limitado a unos 1000 ciclos de descarga, es muy interesante si requieres una demanda alta en momento prolongados.

Baterías de Plomo-Ácido

Las más tradicionales y económicas, pero suelen tener una vida útil más corta y requieren mantenimiento.

Baterías de Litio

Las baterías de litio tienen la capacidad de poder exprimir más la energía acumulada, lo que viene siendo realizar una descarga más profunda que con otras baterías. Esa capacidad para “gastar” toda la energía acumulada hacen a esas baterías una opción muy valida en las instalaciones fotovoltaicas.

Al contrario que sucede con algunas otras baterías estan son escalables y puedes ir ampliando a la instalación fotovoltaica conforme vayas necesitando.

Baterías inteligentes

La principal virtud que tienen las baterías inteligentes sobre las que no lo son, es que estas baterías te ayudan a optimizar y mejorar la gestión de tu consumo. De modo habitual estan conectadas al inversor y su funcion es recopilar datos de consumo, coste actual de la electricidad, etc.

¿Que se consigue con esto? Tener conocimiento de cuando se debe librar o almacenar la energía al mejor precio posible para el usuario.

Resto de factores a tener en cuenta al comprar una batería solar

Sin detalles específicos de tu instalación, proporcionaré un marco general de decisión:

• Capacidad de Almacenamiento (Ah o kWh): Debes determinar cuánta energía necesitas almacenar. Esto depende de:
• La cantidad de energía que consumas durante la noche o en días nublados.
• El número de días de autonomía que deseas (por si hay días seguidos sin sol).
• Tipo de Batería, ya especificado anteriormente.
• Profundidad de Descarga (DoD): Es el porcentaje de la capacidad total de la batería que puedes usar sin dañarla. Por ejemplo, si una batería tiene una capacidad de 100Ah y un DoD del 80%, puedes usar 80Ah sin afectar su vida útil.
• Vida Útil: Está relacionada con el número de ciclos de carga/descarga que la batería puede realizar antes de perder una parte significativa de su capacidad.
• Voltaje de la Batería: Debes asegurarte de que el voltaje de la batería sea compatible con el sistema fotovoltaico y el inversor.
• Tamaño y Peso: Según el espacio disponible y la ubicación de instalación.
• Coste: Las baterías varían en precio según su tipo, capacidad y marca.
• Condiciones Ambientales: Algunas baterías no funcionan bien en condiciones extremadamente frías o calientes, así que ten en cuenta el clima de tu ubicación.
• Compatibilidad con el Inversor: Asegúrate de que tu inversor sea compatible con el tipo y especificaciones de la batería elegida.

Recomiendo que, una vez que hayas determinado tus necesidades energéticas y presupuesto, consultes con nuestros especialistas en War Energy, para recomendarte cual te puede venir mejor.

¿Qué es la memoria de una batería o acumulador solar?

El efecto memoria en un acumulador solar, ocurre cuando se realiza la carga de una bateria sin que esta se haya terminado de agotar. De esta forma con el paso de los ciclos de carga y descarga la batería va perdiendo capacidad de almacenamiento reduciendose por este llamado efecto memoria.

¿Cual es la vida util de una batería o acumulador solar?

La vida util de los acumuladores solares es algo muy relativo pues dependera de factores como el uso y la frecuencia con la que se realiza puede tener una mayor durabilidad o no. Las baterías monoblock que son las más sencillas tienen una vigencia de aproximadamente unos 10 años de vida util.

Si en cambio, optamos por comprar un acumulador solar de tipo estacionaria o iones litio puede estar en torno a 15-20 años con un buen uso y mantenimiento.

En un rango inferior encontramos las baterías de gel, son una opción muy acertada si lo que necesitas es guardar esa energía durante un periodo de tiempo de vigencia, suelen estar en torno a unos 5 -7 años. Su punto fuerte es el poco mantenimiento que tienen,

¿Qué acumuladores solares necesito para mi instalación fotovoltaica?

Considerando un consumo anual de 3000 kWh, estamos hablando de un promedio de unos 8.2 kWh por día (3000 kWh dividido por 365 días).

Para determinar la capacidad de la batería, debes estimar cuánto de esos 8.2 kWh consumirás durante las horas sin sol (noche o días nublados). Supongamos que consumirás el 60% de esa energía durante esas horas, lo que equivale a 4.92 kWh.

Adicionalmente, si quieres tener 2 días de autonomía (es decir, tener energía por 2 días aunque no haya sol), necesitas una batería que pueda almacenar el doble de esa cantidad: 4.92 kWh x 2 = 9.84 kWh.

Sin embargo, para prolongar la vida útil de la batería, generalmente no se descargan al 100%. Si utilizas baterías de ion-litio con una profundidad de descarga (DoD) del 90%, debes aumentar un poco la capacidad. Dividir 9.84 kWh entre 0.9 te da una capacidad requerida de aproximadamente 10.93 kWh.

** Recomendación: Una batería de ion-litio con una capacidad cercana a 11 kWh.

Las baterías de ion-litio, como las Tesla Powerwall o las de LG Chem, son muy populares y ofrecen eficiencia y una buena relación capacidad/precio. Una Tesla Powerwall 2, por ejemplo, tiene una capacidad de 13.5 kWh, lo que sería adecuado para tus necesidades y te daría un poco de margen.

Dicho esto, es importante que también consideres factores como el coste, la garantía, la facilidad de instalación y la compatibilidad con otros componentes de tu sistema fotovoltaico.

¿Cual es el precio de una batería solar?

Los precios son muy variables y no solo va a depende del tipo de batería que quieras comprar, sino también de la marca de la misma. Hay marcas que tienen mayor reputación por la garantia o por el servicio post-venta que ofrecen.

No obstante, si que podemos decir dentro de una horquilla que lo normal en una batería de 2,5 kw esta en unos 1500-2000€, si buscamos algo más eficiente o de mayor potencia ya hablamos que pueden alcanzar hasta los 5.000 euros de inversión.

Rentabilidad de acumuladores para placas solares

La rentabilidad de las baterías para placas solares se refiere a si la inversión realizada en la batería se justifica en función del ahorro o beneficio obtenido durante su vida útil. Veamos los factores principales:

Ahorro en Consumo de la Red: Si tu tarifa eléctrica es elevada o si estás en una región donde los cortes eléctricos son frecuentes, una batería puede proporcionarte ahorros significativos al permitirte consumir tu propia energía en lugar de la de la red.

Tarifas de Electricidad Diferenciadas: En áreas con tarifas variables según el horario (por ejemplo, tarifas de discriminación horaria), las baterías pueden ser muy rentables. Puedes cargar la batería cuando la electricidad es barata y usarla cuando es cara.

Incentivos y Subvenciones: En algunas regiones, existen incentivos gubernamentales o descuentos para la adquisición de baterías. Estos incentivos pueden mejorar significativamente la rentabilidad.

Coste de la Batería: A medida que la tecnología avanza, los precios de las baterías han ido disminuyendo, pero siguen siendo una inversión importante. Un menor coste inicial mejora la rentabilidad.

Vida Útil de la Batería: Las baterías tienen un número limitado de ciclos de carga y descarga. Una batería con una vida útil más larga puede ofrecer una mejor rentabilidad a largo plazo.

Coste de Oportunidad: Considera qué otros beneficios podrías obtener invirtiendo el dinero de la batería en otro lugar.

Autosuficiencia Energética: Aunque no es estrictamente una medida de rentabilidad financiera, para algunas personas, ser autosuficiente y reducir su dependencia de la red es un beneficio en sí mismo.

Ejemplo de Rentabilidad para una Vivienda Normal

Supongamos que una vivienda consume en promedio 10 kWh al día y la electricidad tiene un coste de 0,15 €/kWh. Sin baterías, esta vivienda gastaría 1,50 € al día en electricidad durante la noche o en días nublados (asumiendo que durante el día usa energía solar).

Si esta vivienda decide instalar una batería:

Coste de la Batería: Supongamos que elige una batería de ion-litio con una capacidad de 10 kWh que cuesta 4.000 € y tiene una vida útil de 10 años.

Ahorro Diario: Usando la batería, ahorraría esos 1,50 € diarios al no consumir electricidad de la red por la noche.

Ahorro Anual: 1,50 € x 365 días = 547,50 €

Ahorro en 10 Años: 547,50 € x 10 = 5.475 €

Por lo tanto, a lo largo de la vida útil de la batería (10 años), habría ahorrado 5.475 €, lo que es ligeramente superior al coste inicial de la batería (5.000 €).

Resultado:

La rentabilidad en este caso es positiva, ya que el ahorro durante los 10 años supera el coste inicial de la batería. el margen de beneficio es de 1475 € en 10 años. Esto sin considerar posibles mantenimientos o el descuento temporal del dinero.

No obstante y lejos de que pueda considerarse una opción poco interesante, al contrario de lo que puedes llegar a pensar es una opción muy a tener en cuenta pues te permite tener independencia energética total y elegir cuando y cuenta energía consumir. Todo este calculo esta basado en unos datos precisos actuales, pero si estos varian o la luz sube, el beneficio será más grande.

Para terminar comentar que también esta la opción de las baterías virtuales, pero esto será objeto de otro artículo que en breve abordaremos y que también puede llegar a ser muy interesante para un determinado tipo de clientes.