INTRODUCCIÓN AL ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA SOLAR
Los paneles solares (o celdas fotovoltaicas, PV) convierten la luz solar en energía. Sin un sistema de almacenamiento, esta energía debe transferirse e inyectarse a la red eléctrica local. Es una excelente configuración de sistema para ayudar a compensar la demanda de energía de la red durante las horas pico, así como una forma de reducir, o incluso eliminar, las facturas de energía.
ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN BATERÍAS PARA USO RESIDENCIAL
El almacenamiento de energía permite utilizar esa electricidad después del atardecer. Sin una forma de almacenar la energía, el exceso de energía solar se exporta a la red eléctrica o se pierde. Con el sistema adecuado de almacenamiento de energía solar, esa misma energía se puede utilizar por la noche, para ayudar a reducir y compensar las elevadas facturas de energía, así como cuando se produce un corte en la red eléctrica. El almacenamiento de energía solar convierte a la energía solar de un complemento diurno en un recurso energético a tiempo completo. Piensa en los paneles solares como el sueldo y en el almacenamiento en baterías como la cuenta de ahorros.
POR QUÉ ES IMPORTANTE EL ALMACENAMIENTO EFICIENTE DE ENERGÍA
La eficiencia energética determina cuánta energía útil llega realmente a tu hogar. Los sistemas de almacenamiento de energía solar bien diseñados reducen el desperdicio de electricidad, disminuyen las facturas de servicios públicos y mejoran la confiabilidad. Los sistemas de almacenamiento de energía mal dimensionados pierden energía debido a conversiones innecesarias o ciclos cortos, lo que aumenta los costos a largo plazo (Denholm et al.).
Si vas a instalar tú mismo un sistema de almacenamiento de energía solar, asegúrate de usar una herramienta para calcular el tamaño adecuado de los paneles solares y las baterías a fin de maximizar la eficiencia. Y, si trabajas con un instalador solar de confianza, asegúrate de hablar con él sobre cuál es el tamaño adecuado del inversor híbrido (12K-2P, 15K-2P o 18K-2P) y el número de baterías que se adapte a tus necesidades.
TIPOS DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA SOLAR
SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO DE BATERÍAS
Los sistemas de baterías son la forma más común de almacenar energía solar en el hogar. El almacenamiento en baterías permite a los propietarios guardar la electricidad generada por los paneles solares y usarla más tarde, ya sea durante la noche o en caso de un corte de luz.
-
- Las baterías de iones de litio son las más utilizadas en los sistemas residenciales debido a que son compactas, eficientes y duraderas.
- Las baterías de plomo-ácido son más baratas al principio, pero se desgastan más rápido y requieren más mantenimiento.
- Las baterías de flujo tienen una larga vida útil, pero siguen siendo caras y poco comunes en las instalaciones residenciales.
SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO TÉRMICO
El almacenamiento térmico captura calor en lugar de electricidad.
Esta es una opción que utilizan principalmente las grandes empresas de servicios públicos y los proyectos comerciales a gran escala. Los sistemas solares térmicos almacenan calor en materiales como el agua o la sal fundida, y luego lo liberan para calefacción o generación de energía.
SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO MECÁNICO
Estos sistemas almacenan energía al elevar el agua o al comprimir aire bajo tierra.
Entre los métodos de almacenamiento mecánico se encuentran las centrales hidroeléctricas de bombeo y las de aire comprimido. En este caso también, se trata de una opción utilizada principalmente por grandes empresas de servicios públicos y proyectos comerciales a gran escala.
COMPARACIÓN DE COSTOS DE LOS MÉTODOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN BATERÍAS
Las investigaciones indican que el almacenamiento en baterías genera algunas pérdidas de energía; sin embargo, los inversores híbridos orientados al valor y los sistemas energéticos bien diseñados siguen ofreciendo beneficios significativos en cuanto a confiabilidad y control de costos (Denholm et al.).
TIPO DE BATERÍA |
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES |
|---|---|
| Baterías de plomo-ácido | Bajo costo inicial, mayor frecuencia de reemplazo |
| Baterías de iones de litio | Mayor costo inicial, mayor eficiencia y mayor vida útil |
| Sistemas conectados a la red con medición neta | Sin equipo de almacenamiento, capacidad limitada para realizar copias de seguridad |
PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE LOS SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA SOLAR
¿Cómo se almacena la electricidad
generada por los paneles solares?
La electricidad generada por los paneles solares pasa por un inversor, que convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Cuando la producción supera la demanda del hogar, un sistema de baterías almacena la electricidad excedente antes de que se envíe a la red eléctrica. Más tarde, cuando la producción solar disminuye, la batería suministra energía al hogar.
Cómo almacenar energía solar
para usarla más adelante
Conservar la energía solar implica limitar las pérdidas durante la carga, el almacenamiento y la descarga. El dimensionamiento adecuado de las baterías, los inversores eficientes y los controles inteligentes de energía son factores clave. Los sistemas diseñados en función de los patrones reales de consumo doméstico suelen ofrecer un mejor rendimiento que las configuraciones sobredimensionadas o mal adaptadas.
¿Cuánto tiempo se puede almacenar la energía solar?
Los sistemas de baterías suelen almacenar energía durante horas o días, dependiendo de su capacidad y de la demanda. La mayoría de los sistemas residenciales están diseñados para ciclos diarios, almacenando el exceso de producción diurna para su uso nocturno. El almacenamiento estacional es técnicamente posible, pero rara vez resulta económico para los hogares.
Las formas más accesibles y rentables
de almacenar energía solar
- Las baterías de plomo-ácido de 48 V son la opción más económica para almacenar energía solar. Sin embargo, su bajo precio conlleva algunas desventajas en cuanto a eficiencia energética, vida útil de la batería y seguridad. Un cableado o una ventilación inadecuados pueden generar riesgos graves.
- Los sistemas de almacenamiento de energía de iones de litio ofrecen un valor y un retorno de inversión superiores a largo plazo, a pesar de su mayor costo inicial.
POR QUÉ «UN SISTEMA QUE LO HACE TODO» NO SIEMPRE ES LA MEJOR OPCIÓN
En teoría, es tentador pensar: ¿Por qué no instalar simplemente el inversor más grande y potente, junto con todo el sistema de respaldo de baterías, y dar por terminado el asunto? En la práctica, terminas con un sistema que hace muchas cosas, pero ninguna está optimizada para tus necesidades.
DESCUBRE LAS SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PARA EL HOGAR DE SOL-ARK
CÓMO ELEGIR EL SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA ADECUADO
La respuesta que a todos les encanta odiar, pero que los ingenieros respetan, es: «Depende».
Y eso depende, por una buena razón. Los sistemas de almacenamiento de energía no son iguales para todos, ya que no todos los hogares consumen energía de la misma manera. No pagan las mismas tarifas de servicios públicos. Y no tienen las mismas prioridades.
Un sistema de energía solar para tu hogar debe diseñarse para satisfacer tus necesidades y los objetivos que deseas alcanzar. De lo contrario, terminarás con un sistema muy potente que crees que lo hará todo bien, pero que a menudo termina sin funcionar de manera óptima. ¿Y qué decir de que cuesta más de lo que debería?
GOAL EN PROPIA PORTERÍA |
ENFOQUE PRINCIPAL |
CONSIDERACIONES CLAVE |
RESULTADO DEL DISEÑO |
|---|---|---|---|
| Hogares centrados en la seguridad | Mantener en funcionamiento los aparatos esenciales y los de toda la casa durante las interrupciones del suministro eléctrico |
|
El sistema está diseñado para abastecer a la casa durante los cortes de luz, no solo para reducir la factura de luz |
| Viviendas orientadas al ahorro | Reducir los costos mensuales de servicios públicos y mejorar el retorno de la inversión |
|
Sobredimensionar el almacenamiento puede reducir el retorno de la inversión al generar capacidad no utilizada y mayores costos iniciales |
| Objetivos híbridos (la mayoría de los hogares) | Equilibrar la protección contra cortes de suministro con el ahorro energético continuo |
|
Un diseño de sistema bien pensado ofrece resiliencia y ahorros sin costos innecesarios |
LOS PRÓXIMOS 10 AÑOS DEL ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA SOLAR
El almacenamiento de energía solar debería volverse más accesible y común en los hogares de EE. UU. Al igual que cualquier tecnología, cuanto más larga es su vida útil, más barato se vuelve. Las empresas de servicios públicos dependen cada vez más de los recursos energéticos distribuidos (RED) para respaldar la red eléctrica, lo que les lleva a dar mayor importancia a los sistemas de almacenamiento flexibles y bien administrados. La química de las baterías, el software de gestión de energía y la integración a la red siguen avanzando. Los nuevos sistemas son más seguros, más eficientes y más fáciles de controlar. Los costos están disminuyendo a medida que aumenta su adopción.
Bibliografía
Denholm, Paul, et al. «El almacenamiento de energía solar aumenta el consumo de energía y las emisiones». Escuela de Ingeniería Cockrell, Universidad de Texas en Austin, 2022.
«Integración solar: conceptos básicos sobre la energía solar y el almacenamiento».Energy.gov, Departamento de Energía de EE. UU.
