Baterías solares domésticas para almacenar electricidad, que son, para qué sirven, cuál es su mantenimiento

Hoy hablamos de todo lo que necesitamos saber sobre las baterías solares domésticas (o baterías solares).

Hablamos de las casas que se pueden beneficiar de la inversión en almacenamiento de energía, hasta qué tipos de batería existen.

¿Qué es el almacenamiento de energía con baterías solares domésticas?

Un sistema de almacenamiento de energía, también llamado batería doméstica o solar, te permite almacenar la electricidad para poder usarla en otro momento. Por ejemplo, puedes almacenar la electricidad que generan tus paneles solares durante el día y usarla por la noche.

Grandes marcas como Samsung y Tesla venden sistemas de almacenamiento de energía para el hogar. Otras marcas como Bluetti diseñan generadores de energía solar de alto rendimiento, con los que puedes almacenar los excedentes de energía solar que genere tu instalación fotovoltaica.

En términos de tamaño, las baterías domésticas más pequeñas tienen poco más de 2kWh y en realidad sólo están ahí para proporcionar respaldo a las luces, el frigorífico y el congelador en momentos de emergencia. Los sistemas más grandes almacenan hasta 15 kWh, pueden desempeñar un papel importante en la vida de tu vehículo eléctrico, así como en las finanzas de tu hogar. Hay opciones para casi todos los presupuestos y necesidades de energía.

Las baterías domésticas suelen tener una garantía larga, normalmente de casi 10 años.

¿Qué deberías buscar al elegir baterías solares?

Muchos clientes solares eligen la Powerwall de Tesla simplemente porque es el producto del que más han oído hablar, y otros pueden verse limitados a una batería específica según lo que ofrezca su instalador. Lo recomendable es elegir tu batería con cuidado, incluso si eso significa instalar los paneles solares con una empresa solar diferente.

A continuación, te presentamos tres aspectos específicos que buscaríamos en una batería solar, junto con una breve explicación de por qué consideramos que cada uno es tan importante.

• Capacidad de la batería: La capacidad de almacenamiento de tu batería o baterías es un aspecto crucial a considerar. Sobredimensionar tu sistema significa que pagarás mucho más de lo necesario por energía de respaldo. Subdimensionar tu sistema significa que solo podrás alimentar tu hogar, o ciertos elementos en tu hogar, durante un corto tiempo en caso de un corte de energía.
• Potencia de salida: La mayoría de los clientes olvidan considerar las calificaciones de potencia continua y máxima de sus baterías. Estos números determinan en última instancia cuántos electrónicos y electrodomésticos puedes usar en tu hogar simultáneamente con energía de la batería. Una calificación demasiado baja podría no satisfacer tus demandas energéticas y podría terminar dañando tus baterías.
• Inversor: Muchas de las baterías solares más conocidas incluyen inversores de aislamiento, pero no todas. En circunstancias normales, tus paneles no proporcionarán electricidad a tu hogar en caso de un corte de energía para evitar corrientes peligrosas en las líneas de servicios públicos cuando los trabajadores están restaurando la energía. Un inversor de aislamiento te permite separar tu sistema fotovoltaico (PV) de la red por completo para que tus paneles puedan recargar tus baterías incluso durante un corte. Eso significa que puedes permanecer desconectado de la red por mucho más tiempo, aprovechando al máximo la capacidad de tus baterías.

¿Qué significan las especificaciones de las baterías solares?

Mirar las especificaciones de las baterías puede volverse rápidamente confuso. No solo hay un montón de especificaciones que varían bastante, sino que también no es evidente qué significa cada una de ellas. A continuación, aclararemos qué significan algunas de las especificaciones menos obvias mencionadas y por qué consideramos que cada una es una consideración importante.

• Capacidad por batería: Te indica cuánta energía de almacenamiento obtienes con cada batería que instalas. Cuanto menor sea este número, menor será la barrera de entrada para las baterías solares en general. Sin embargo, es importante considerar este número en combinación con el costo por batería para ver qué estás pagando por cada kWh.
• Capacidad total en serie: Muchos fabricantes te permiten instalar múltiples baterías apiladas juntas para obtener una mayor almacenamiento total de energía y proporcionar más energía de respaldo a tu hogar. Cuanto mayor sea este número, más tiempo podrá mantener energía tu sistema en tu hogar durante condiciones de apagón.
• Precio por kWh: El precio por kWh es directo, pero es algo que muchos clientes solares pasan por alto. El costo por batería es importante, pero el precio por kWh es más importante para determinar el valor que obtienes por tu dinero.
• Potencia de salida continua: La calificación de potencia continua te dice cuánta energía puede emitir tu batería de manera continua durante largos períodos. Cuanto mayor sea este número, más probable será que tu batería pueda proporcionar electricidad a toda tu casa, incluyendo todos los electrodomésticos y electrónicos. Una salida más baja podría significar que la batería solo es adecuada para energía de emergencia en un corte de energía.
• Potencia máxima de salida: Las calificaciones de potencia máxima son similares, pero te indican la mayor cantidad de energía que tu batería puede emitir sin sufrir daños. Cuanto mayor sea este número, más probable será que tu batería pueda mantenerse al día con la alta demanda durante los apagones sin perder eficiencia.
• Profundidad de descarga (DoD): Esta especificación te indica cuánto de la almacenamiento de la batería puede usarse realmente para alimentar tu hogar. Cuanto más cercano esté este número al 100%, más capacidad utilizable tendrás por kWh indicado en la capacidad nominal de la batería.
• Eficiencia de ida y vuelta: La eficiencia de ida y vuelta te indica cuánta de la energía solar dirigida a tu batería estará realmente disponible para almacenamiento. Todas las baterías pierden algo de la energía generada por tus paneles, pero cuanto más alto sea este número, menos energía perderás en la transición al almacenamiento. Las calificaciones de eficiencia más altas son mejores en áreas donde los costos de energía son altos y donde no tienes acceso a la medición neta de energía (NEM), ya que ayudarán a mantener más de la energía que generan tus paneles para compensar las facturas de servicios públicos.

Tipos de Baterías Solares.

Existen cuatro tipos diferentes de baterías solares disponibles para uso residencial:

• Baterías solares de iones de litio. Las de iones de litio son la tecnología de batería más prominente en la industria. A menudo verás estas baterías listadas como baterías LFP o LiFePO4. Las baterías LFP presumen de las capacidades más altas y tienen la vida útil más larga de todas las opciones. También requieren prácticamente ningún mantenimiento. Estas son las mejores para clientes solares que buscan alto rendimiento, durabilidad y vida útil. Las baterías LFP son más caras que la mayoría de los otros tipos de sistemas de almacenamiento solar, que es su mayor desventaja.
• Baterías solares de flujo. Las baterías de flujo son una tecnología más nueva que se utiliza en la industria. Contienen un líquido electrolítico que fluye de ida y vuelta entre tanques de almacenamiento, lo que provoca un proceso similar de reducción-oxidación (redox) que se ve en una batería de iones de litio. Las baterías de flujo también están libres de mantenimiento y tienen el menor riesgo de incendio. Todas las baterías de flujo tienen un 100% de DoD, por lo que no pierdes ninguna de la capacidad nominal de la batería. También son algunas de las opciones más duraderas disponibles. Sin embargo, actualmente son las más caras, ya que son una tecnología emergente, y el tamaño físico de la batería debe ser grande para alcanzar la capacidad y la salida de potencia de las baterías de iones de litio. En este punto, solo recomendamos baterías de flujo para clientes solares que solo quieren energía de respaldo de emergencia y buscan una vida útil de la batería larga.
• Baterías Solares de Plomo-Ácido. Son baterías de ciclo profundo que son la opción más asequible, principalmente porque han estado en el mercado por más tiempo, por lo que el proceso de producción está perfeccionado. Los materiales también son más asequibles que el litio. Las baterías de plomo-ácido son confiables y asequibles, pero tienen un bajo DoD y una vida útil más corta que la mayoría de las otras opciones. También necesitan mantenimiento regular y tienen algunas restricciones de instalación debido al potencial de fugas. Recomendamos estas baterías para clientes solares que buscan mantener los costos iniciales al mínimo.
• Baterías solares de Níquel-Cadmio. Las baterías de níquel-cadmio son menos frecuentes de lo que solían ser porque el cadmio es un elemento tóxico. La mayoría de los fabricantes de baterías solares han abandonado esta tecnología a favor de la de iones de litio. Aun así, las baterías Ni-Cd tienen una excelente durabilidad y son las más adecuadas para operar en temperaturas extremas. Recomendamos evitar estas a menos que no tengas otra opción basada en el clima donde vives. También existen baterías de níquel-manganeso-cobalto (NMC), pero el manganeso también es tóxico, por lo que tampoco son frecuentes en la industria.

¿Es el almacenamiento de energía solar recomendable para mi casa?

Si tienes paneles solares fotovoltaicos, o estás pensando en instalarlos, el uso de baterías domésticas para almacenar la electricidad que has generado te ayudará a maximizar la cantidad de energía renovable que usas.

Si tu casa no está conectada a la red, puede ayudarte a reducir el uso de generadores de respaldo de combustibles fósiles.

El sistema de almacenamiento doméstico no será barato, así que tendrás que asegurarte de que la inversión merece la pena.

Si estás en casa durante el día y ya usas una gran parte de la electricidad que generas, o desvías el excedente de electricidad para calentar el agua (por ejemplo), puede que una batería no sea lo más adecuado para ti.

No existe una sola batería que sea mejor para cada persona. Te sugerimos que considere algunas especificaciones de rendimiento diferentes al elegir una batería, incluida la capacidad total y por batería, el precio por kWh, la potencia de salida, la cobertura de la garantía y más.

¿Puedo ahorrar dinero con una batería solar?

La instalación de un sistema de almacenamiento de energía doméstico es una inversión a largo plazo para ayudar a reducir sus facturas de energía, aunque puede que esta no sea tu principal motivación. El hecho de que una batería te ahorre dinero dependerá de: el coste de la instalación el tipo de sistema instalado (CC o CA, la química de la batería, las conexiones) cómo se usa (incluida la eficacia del algoritmo de control) el precio de la electricidad (y cómo cambia durante la vida útil de tu sistema) la vida útil de la batería.

Algunos sistemas tienen una garantía de 10 años. Requieren poco mantenimiento, por lo que el principal coste es la instalación inicial. Si lo instalas con energía solar fotovoltaica (que puede durar 25 años o más), debes tener en cuenta el coste de sustitución de la batería.

El coste de una batería es elevado, así que tardará mucho tiempo en amortizarse. Pero si los precios de las baterías bajan en el futuro (como ocurre con los precios de los paneles solares) y los precios de la electricidad aumentan, los plazos de amortización mejorarán.

Si tienes un vehículo eléctrico, puedes almacenar electricidad barata para cargarlo y así reducir tus costes. Cada caso particular es distinto, para poder calcular cuánto podrían costar o ahorrarte tendrás que ponerte en manos de un profesional cualificado.

¿Tengo que tener paneles solares para instalar una batería?

No. Se puede cargar una batería doméstica con la electricidad de la red eléctrica comercial. Puedes ahorrar dinero cargando la batería cuando la electricidad es más barata.

Pros y contras de los sistemas de almacenamiento de baterías con paneles solares.

Las baterías solares tienen ventajas e inconvenientes.

Las baterías solares son caras y pueden duplicar los costes de tu instalación solar si deseas capacidades completas de respaldo para tu hogar. A continuación, se presentan algunos de los beneficios más significativos que proporcionan:

• Energía de respaldo durante cortes de energía. El beneficio más obvio que verás de tus baterías solares es la energía de respaldo que proporcionan durante los apagones. Tener una batería solar o una serie de baterías instaladas te da la tranquilidad de que podrás mantener energía de emergencia para cosas como refrigeradores, congeladores y equipos médicos, sin importar lo que suceda. Las baterías fotovoltaicas son especialmente beneficiosas en áreas donde el clima extremo es común. Si vives en un estado donde huracanes, tormentas tropicales, tornados u otras condiciones severas llevan frecuentemente a apagones, una opción de energía de respaldo que puedes cargar gratis con tus paneles es imprescindible.
• Medición neta efectiva. El mayor beneficio de tener paneles solares para muchos clientes es el ahorro en las facturas de energía, pero los paneles no siempre pueden compensar tu consumo de electricidad. Los paneles ven su producción reducida o eliminada en días nublados y por la noche, lo que significa que tendrás que pagar la tarifa minorista por cualquier consumo en ese momento, siempre que no tengas acceso a la medición neta de energía. Las baterías solares proporcionan una medición neta efectiva, ya que puedes almacenar energía para uso posterior si la producción de tus paneles cae por debajo de tus demandas energéticas. Las baterías pueden ahorrar miles de dólares a lo largo de su vida útil, especialmente si tu estado o compañía de servicios públicos no ofrece medición neta de energía y vives en un área con tarifas de electricidad por encima del promedio.
• Independencia Energética. Dado que las baterías solares proporcionan una medición neta efectiva, a menudo pueden significar una independencia energética total si también tienes paneles instalados. Eso no solo significa que no tienes que depender de un proveedor de servicios para obtener electricidad, sino, lo que es más importante, que no tienes que lidiar con el aumento de los precios de la energía. Se espera que los precios de la energía sigan aumentando en el futuro. Tus baterías te ahorrarán incluso más de lo esperado porque compensan el consumo de energía por el cual, de otro modo, pagarías precios crecientes.
• Reducción de la huella de carbono. Otro gran beneficio de optar por la energía solar es reducir tu huella de carbono, ya que la mayoría de los productores de energía dependen en gran medida de la quema de combustibles fósiles para generar la energía que distribuyen. Si solo tienes paneles solares instalados, tu consumo en días nublados, por la noche o durante tiempos de alta demanda aún dependerá de los combustibles fósiles. Cuando instalas un sistema de baterías solares, es mucho más probable que te vuelvas totalmente independiente de tu compañía de energía. Eso significa que estás contribuyendo menos al consumo y contaminación de combustibles fósiles, y estás reduciendo aún más tus emisiones de CO₂.
• Aumenta el valor de la vivienda. Finalmente, instalar solo paneles se estima que aumenta el valor de tu vivienda. Es probable que la mayoría de los compradores también vean los beneficios aumentados de que tu hogar esté equipado con energía de respaldo. Eso probablemente llevará a que los compradores

Por el lado de las desventajas, actualmente son caras, por lo que el tiempo de amortización puede ser amplio. Es probable que haya que sustituirla durante la vida útil de un sistema solar fotovoltaico. Si se instala en un sistema solar fotovoltaico ya existente, es posible que se necesite un nuevo inversor.Y muy importante: Antes de instalar un sistema de almacenamiento de energía en casa considera si estás generando suficiente electricidad que no usas para que merezca la pena añadir un sistema de almacenamiento de energía a un sistema fotovoltaico existente.

Mantenimiento de las baterías solares.

Piensa en todas las reglas sobre cómo y cuándo cargar tu móvil para alargar la vida de la batería: se supone que debes agotar la batería al máximo antes de volver a enchufar el teléfono, y no debes dejar el teléfono enchufado todo el tiempo o el rendimiento de la batería se degradará. Aunque la batería de tu teléfono móvil -con suerte- no requiere ningún mantenimiento a lo largo de su vida útil, las decisiones que tomes sobre cómo y cuándo cargarla pueden considerarse una forma de mantenimiento para alargar su vida.

Las baterías solares no son diferentes: requieren muy poco mantenimiento, si es que requieren alguno, pero hay maneras de tomar medidas preventivas para proporcionar las condiciones ideales para que su batería solar tenga una vida tan larga como sea posible.

¿Qué mantenimiento necesitan las baterías solares?

¿La respuesta corta? Ninguno.

¿La respuesta más larga? Como siempre, depende, esta vez de la química de la batería. Mientras que las tecnologías de baterías de iones de litio -el tipo más común de baterías solares instaladas en hogares y empresas, requieren muy poco o ningún mantenimiento, otros tipos de baterías pueden requerir que un técnico capacitado realice una revisión anual. Por ejemplo, en el caso de las baterías de flujo, tendrás que comprobar que el nivel del electrolito es suficiente, rellenando el depósito si se ha perdido. También puede ser necesario limpiar una membrana o un filtro de aire para mantener el máximo rendimiento. En el caso de las baterías de plomo-ácido, la corrosión es una de las principales preocupaciones: es importante comprobar regularmente las conexiones de los terminales de la batería para asegurarse de que están bien sujetas y tomar medidas para detener el óxido.

La degradación es normal.

Del mismo modo que la batería de tu teléfono empieza a mantener su carga durante menos tiempo cuanto más tiempo lo tienes, el rendimiento de las baterías solares se degradará con el tiempo. Para saber qué nivel de degradación es normal, muchos fabricantes indican que su garantía garantiza un determinado nivel de rendimiento al final del periodo de garantía: por ejemplo, un 80% de rendimiento en el décimo año.

La mayoría de estos parámetros de rendimiento se basan en un determinado nivel de funcionamiento de la batería: si se carga y descarga una vez al día, una vez a la semana o una vez al mes, a qué profundidad se descarga la batería cada vez que se utiliza, cuál es el entorno en el que se encuentra la batería. Piensa en tu teléfono móvil: si estás en un lugar frío, la batería de tu teléfono puede pasar de estar llena a estar casi a cero muy rápidamente. Las baterías más grandes pueden funcionar de forma muy parecida.

Cómo aprovechar al máximo tu batería solar.

Al final, la forma de sacar el máximo partido a tu batería solar se reduce a unas cuantas consideraciones clave:

• Profundidad de descarga: la profundidad de descarga mide la cantidad de carga de su batería que utiliza antes de recargarla. Por ejemplo, si utilizas toda la energía almacenada en tu batería, la profundidad de descarga es del 100%. Las baterías con diferentes químicas están diseñadas para funcionar mejor a diferentes profundidades de descarga: lo que es rutinario para una batería de iones de litio puede ser malo para una batería de plomo. Colabore con su instalador para entender mejor qué cantidad de capacidad de su batería puede utilizar de una vez sin afectar a su rendimiento a largo plazo.
• Ciclos (totales y por día): cada vez que se descarga y recarga la batería es un ciclo, tanto si se utiliza una parte, la mayor parte o toda la energía almacenada en la batería antes de rellenarla. Muchas baterías de iones de litio están diseñadas para realizar ciclos diarios, de modo que puedas cargarlas con paneles solares durante el día y utilizarlas para compensar tu consumo cuando se ponga el sol por la noche. Las baterías suelen venir con un número de ciclos garantizados o previstos, normalmente entre 5.000 y 15.000 ciclos, lo que supone una gran diferencia: una batería garantizada para 5.000 ciclos ejecutados una vez al día está diseñada para durar 13 años, mientras que una con 15.000 ciclos está diseñada para durar más de 40 años.
• Temperatura de funcionamiento y almacenamiento: No todas las baterías están diseñadas para su uso en interiores y exteriores. Cuando trabaje con su instalador para diseñar su sistema de baterías, asegúrese de tener en cuenta si su batería debe instalarse en un espacio acondicionado, como un garaje o un sótano, o si puede instalarse en el exterior. Someter la batería a temperaturas fuera de su rango de funcionamiento puede tener un gran impacto en su rendimiento general.

Teniendo en cuenta estas tres consideraciones, lo mejor es pensar que el mantenimiento de las baterías solares se reduce a 1) el diseño del sistema y 2) su funcionamiento.

Para obtener el mejor rendimiento de su sistema de baterías solares, instálelo en un lugar donde la temperatura no supere sus requisitos de funcionamiento (es decir, no lo instale en el exterior si no puede funcionar por debajo del punto de congelación pero vive en el noreste), y asegúrese de seguir los procedimientos de funcionamiento recomendados cuando utilice la batería (es decir, no anule los valores predeterminados de fábrica que podrían hacer que la batería se descargue más a fondo o realice ciclos con más frecuencia de la que está diseñada).