¿Estás pensando en usar energía solar? ¿ te preguntas si también necesitas una batería para tu casa? O tal vez tienes paneles solares instalados y quieres saber qué implica añadir almacenamiento adicional con baterías…

En solarinstala hemos desarrollado esta guía para principiantes de tres partes ‘Baterías instalatrista’ para ponerte al día lo más rápido posible:

  • Parte 1: Comprender las baterías solares (esta página) repasa los fundamentos del almacenamiento de energía en el hogar.
  • La Parte 2: Compra de baterías , está llena de información útil para ayudarte a comprar la batería correcta al precio correcto.
  • Parte 3: Poseer baterías : establece expectativas y consejos para tu estilo de vida basado en el almacenamiento de energía.

Si comprender el almacenamiento de energía para tu casa no es una prioridad para tí, pasa a la parte 2 de nuestra guía para obtener consejos prácticos sobre la compra de una batería solar .

Consejo del Instalatrista, tu instalador elecetricista: ¿Eres propietario de una empresa? Lee nuestra guía de energía solar para empresas

Tabla de contenidos

¿Por qué comprar una batería solar para casa?

Hay varias razones por las que entendemos que te gustaría añadir una batería a tu hogar. Vamos a verlas:

1) Usa tu energía solar después de que se esconda del sol: las baterías te permiten almacenar energía solar para usarla por la tarde y durante la noche. Con una batería solar doméstica, utilizarás menos energía de la red y pagarás menos dinero a tu compañía de electricidad cada mes en tus facturas de energía.

2) Evita las tarifas de luz con tramos horarios:  Estas tarifas te afectan con altos cargos por kWh durante la tarde y la noche (por ejemplo, de 5:00 p. m. a 9:00 p. m.) cuando la demanda en la red eléctrica alcanza su punto máximo.

Si no tienes una batería, es probable que estas tarifas de luz aumenten tus facturas sustancialmente. Pero una batería del tamaño adecuado con suficientes paneles solares puede brindarte energía durante estos períodos pico para que puedas eludir los altos precios.

Algunos sistemas de baterías (p. ej., Tesla) son lo suficientemente inteligentes como para recargarse con electricidad de la red fuera de las horas punta cuando te salga más económico hacerlo.

3) Respaldo: Las baterías solares también te respaldaran si se produce un apagón, de esta manera podrás tener luz disponible sin problemas.

 

¿Cómo funcionan las baterías solares? Anatomía de un sistema de almacenamiento de baterías.

Una batería es un “sándwich” electroquímico que se utiliza para almacenar energía. Una rebanada de pan es el ánodo y la otra es el cátodo. Entre ellos hay un relleno llamado electrolito y un separador.

Los electrones cargados negativamente se concentran en el ánodo. Debido a que los opuestos se atraen, quieren ir al cátodo cargado positivamente. El relleno impide que los electrones tomen el camino corto a través de la batería.

Conectar el ánodo y el cátodo con un cable permite que los electrones fluyan a través de él. Este flujo de electrones es lo que aprovechamos como electricidad.

Guía baterías solares "Instalatrista" Parte 1: ¿Cómo funcionan las baterías solares?

En las baterías recargables, se utiliza una fuente de energía externa para invertir el flujo de corriente. Esto almacena esa energía para su uso posterior.

Hay muchas formas de organizar las láminas de cátodo, ánodo y separador en una batería solar de iones de litio moderna. Por lo general, se construyen como un rollo de hojaldre dentro de cilindros de metal llamados celdas. Un sistema de almacenamiento de energía doméstico puede tener miles de estas celdas de batería cilíndricas. Una imágen vale más que 1000 palabras.

Guía baterías solares "Instalatrista" Parte 1: ¿Cómo funcionan las baterías solares?

Asegúrate de que tu batería tenga suficiente potencia Y suficiente energía.

En la parte 1 de nuestra guía Instalatrista, explicamos la diferencia fundamental entre potencia (kW) y energía (kWh) , y es importante entender esto.

Cuando se trata de baterías, una analogía útil es el agua que fluye a través de una tubería hacia un recipiente.

  • La potencia (kW) es la rapidez con la que fluye el agua a través de la tubería, hacia adentro o hacia afuera del recipiente.
  • La energía (kWh) es la cantidad de agua que puede contener el recipiente.

Una vez más, comprender la diferencia entre potencia y energía es muy importante. Puede significar la diferencia entre elegir la batería doméstica adecuada para tus necesidades o fracasar en el intento.

Hay todo tipo de baterías solares por ahí; cada uno con su propia combinación de potencia de salida vs energía almacenada. Como ejemplo, compara el tiempo que tardan estas baterías en descargarse por completo:

Guía baterías solares "Instalatrista" Parte 1: ¿Cómo funcionan las baterías solares?

La mayoría de las baterías solares tienen una potencia continua máxima de 5 kW. Si alguna vez quieres una potencia de salida de 10 kW en tu sistema de batería, tendrás que añadir una segunda batería.

Ten en cuenta las necesidades de potencia y energía de tu hogar al elegir una batería.

Si tu batería solar solo puede proporcionar 3 kW y tu hogar necesita 5 kW, deberás obtener el déficit de energía de la red. Por ejemplo, si tienes una sauna en tu casa que consume 7 kW. No puedes pònerla en marcha completamente con tu Batería de 5kw, porque solo genera 5 kW. Eso significa que no puedes usar tu sauna en un apagón. ¡Menudo problemón! 😧

¿Plomo-ácido? ¿Iones de litio? ¿Caudal? ¿Qué baterías elegir?

Hasta hace unos años, si querías instalar baterías para el almacenamiento de energía, lo más probable era que vivieras en un área rural y buscaras desconectarte de la red.

La tecnología que se usaba entonces era la de plomo-ácido. Requería un banco grande y pesado de baterías instaladas en una habitación dedicada (generalmente un cobertizo) y un mantenimiento regular, no era exactamente ‘instalar y olvidarse’.

Desde entonces, los avances en la tecnología basada en litio han dado como resultado que estas baterías dominen el mercado de almacenamiento de energía en el hogar por varias razones:

  • Rendimiento superior (mejor potencia de salida y profundidad de descarga)
  • “las instalas y te olvidas”, funcionamiento sin mantenimiento.
  • Garantías más largas
  • Precio competitivo
  • Más pequeño, más ligero

Debido a esto, la mayoría de las instalaciones de baterías solares para hogares utilizan alguna variante de la tecnología de litio a día de hoy.

Las dos principales tecnologías de litio son el níquel, manganeso y cobalto ( NMC ) y el fosfato de hierro y litio ( LiFePO ). El Tesla Powerwall, por ejemplo, utiliza celdas NMC.

Nota: Confusamente, NMC y el fosfato de hierro y litio son variantes de la tecnología de batería de iones de litio. 

Consejo del Instalatrista: La gente siempre nos pregunta sobre tecnologías alternativas, como las baterías de níquel-hierro o de flujo . Todavía tenemos que ver una tecnología alternativa que supere a la de iones de litio tanto en rendimiento como en precio.

Entonces, ¿qué tecnología de batería deberías elegir? A menos que tu casa tenga necesidades especiales, el ion de litio será el camino a seguir

Consejo del Instalatrista: si te preocupan que las baterías se incendien, el hierro -litio (también llamado LFP o LiFePO4) es más difícil de incendiar que otras químicas de iones de litio como NFP.

Añade una batería a tu instalación solar: acoplamiento de CA vs CC

Como se explica en nuestra guía Solar sobre cómo funciona una instalación solar, los paneles solares generan electricidad de CC (corriente continua). Pero los electrodomésticos de tu hogar usan electricidad de CA. El trabajo de un inversor solar es convertir la CC de los paneles en CA utilizada en tu hogar.

Las baterías cargan y descargan electricidad de CC. Entonces, ¿cómo funcionan las baterías dentro de una instalación fotovoltaica para casas?

Hay dos maneras:

Acoplamiento de CC: utilizar un ‘inversor híbrido’ que controla tanto tus paneles solares como tu batería.

El inversor híbrido:

  • Convierte la corriente continua del sistema de energía solar en corriente continua que puede cargar la batería.
  • Convierte las salidas de CC de la batería y los paneles solares en los 230 voltios de CA que necesita tu casa.
  • Convierte los 230 V CA de la red en CC para cargar la batería, en caso de que alguna vez quieras cargar tu batería desde la red.

Los inversores híbridos, utilizados para el acoplamiento de CC, son más caros que los inversores solares normales.

Acoplamiento de CA: un «inversor de batería» convierte la salida de CA del inversor solar nuevamente en CC para cargar la batería.

Ventajas del acoplamiento de CC: hay ‘menos paradas’ comparado con un sistema acoplado de CC. Menos paradas = menos pérdidas = mayor eficiencia.

Desventajas del acoplamiento DC: Las baterías se emparejan con inversores híbridos específicos. Por lo tanto, es posible que un nuevo y elegante producto de almacenamiento de energía del futuro no sea compatible con el inversor híbrido que compres ahora. Esto no es un problema si planeas hacer la instalación integra de placas + inversor baterías a la vez.

Ventajas del acoplamiento AC: Es independiente del inversor solar. Puedes adaptar una batería acoplada a CA a cualquier sistema de energía solar existente.

Desventajas del acoplamiento de CA: hay ‘más paradas’ con la conversión CC->CA->CC, por lo que es un poco menos eficiente. Otro inconveniente del acoplamiento de CA son las reglas sobre el dimensionamiento del sistema de tu red eléctrica local.

Por ejemplo, un proveedor de servicios de red distribuida (DNSP) puede permitir una capacidad de inversor máxima de 10 kW por fase, pero también contar los inversores de batería para el límite de 10 kW.

Supongamos que tienes un sistema solar existente de 7 kW con un inversor de 6 kW. Y quieres añadir un Tesla Powerwall, que tiene un inversor incorporado de 5 kW. El DNSP puede decir que no puede porque 6 kW (inversor solar) + 5 kW (inversor de batería Powerwall) = 11 kW de capacidad total del inversor.

El acoplamiento de CC pasa por alto este límite porque solo hay un inversor que maneja tanto la batería como la energía solar.

Consejo del Instalatrista: nuestra tabla de comparación de almacenamiento de baterías nombra los precios de varias opciones de baterías. Es importante destacar que no incluye los costes de instalación. El coste de la electrónica adicional, como un inversor de batería, puede significar que un sistema de almacenamiento de energía en el hogar de  6.000€  termina costando  10€ instalado, aproximadamente.

Guía baterías solares "Instalatrista" Parte 1: ¿Cómo funcionan las baterías solares?

Si ya tienes una instalación de placas solares con un inversor híbrido que es compatible con la batería que quieres, puedes ahorrar uno o dos mil € en el coste de instalación de la batería.

 

¿Cuanto ahorras al instalar baterías para tus placas solares?

Los sistemas domésticos de almacenamiento de energía almacenan el excedente de energía solar para su uso durante la noche; lo que significa que cargas tu batería con electricidad solar ‘gratuita’ generada durante el día. Por la noche, en lugar de tomar de la red eléctrica, utilizas la energía almacenada en tu batería.

Si tienes una tarifa de la luz con franjas horarias de uso, es posible que puedas esquivar el período pico de la tarde por completo.

Con un sistema solar y de batería lo suficientemente grande, es posible que nunca vuelvas a pagar una factura de la luz en tu vida.

Pero, ¿cuál es el truco en todo esto?

Bueno, el coste de tener almacenamiento con baterías solares para cubrir completamente tu factura de electricidad es alto. Cuanto mayor sea tu factura, mayor será el sistema de almacenamiento de energía que necesitarás.

Entramos en más detalles en la parte 2 de nuestra guía de baterías

Pero para usar un ejemplo simple: Una batería Tesla Powerwall de  15,000 € te hará ahorrar, en el mejor de los casos,  1200€ por año. Depende de tí si quieres gastar 15,000 € para ahorrar 1200€ y tener respaldo.

 

El último paso

Esperamos que hayas encontrado útil esta guía sobre los conceptos básicos del almacenamiento de energía en el hogar. El siguiente es la parte 2: cubre todo lo que necesita saber al comprar baterías solares .

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