bateria solar

¿Cómo elegir una batería solar para tu instalación fotovoltaica en 2022?

Después de haberme acercado instalación de paneles fotovoltaicos, nos parece lógico abordar el tema de las baterías, imprescindibles para la realización de una instalación solar autónoma o para aumentar su autoconsumo solar. De hecho, si ha optado por una instalación aislada y, por lo tanto, no está conectada a la red eléctrica, la electricidad producida por sus paneles solares deberá almacenarse en baterías para que luego pueda usarse según sea necesario. En autoconsumo, es posible que también quieras almacenar parte de tu energía producida, en lugar de revenderla directamente en la red. Para ello, tiene a su disposición diferentes opciones de baterías.

Hagamos un balance de las tecnologías de baterías solares estacionarias en 2022.

Recordatorios sobre cómo funciona una batería

La batería es un dispositivo electroquímico que se utiliza para almacenar y luego suministrar electricidad. Consta de dos electrodos: el ánodo y el cátodo los cuales ambos se bañan en líquido, una pasta o un gel llamado electrolito que es un medio que permite la transferencia de electrones, por lo tanto electricidad.

Los electrodos reaccionan con el electrolito para convertir la energía química en energía eléctrica. En efecto, los electrodos están compuestos de diferentes materiales lo que provoca una tensión eléctrica ya que cuando el circuito está cerrado, el ánodo tiende a ceder electrones mientras que el cátodo tiende a atraerlos. La batería se descarga gradualmente durante esta reacción.

Durante la carga, se produce una inversión del proceso químico, lo que permite la reestructuración de los electrodos. Durante los ciclos de descarga y carga de la batería, la batería tiende a desgastarse gradualmente, perdiendo parte de su capacidad con el tiempo. Esto se llama sensibilidad de descarga. Así, dependiendo del tipo de batería utilizada, la sensibilidad a la descarga puede variar, aumentando o disminuyendo en ocasiones la vida útil de la batería considerablemente. Por lo tanto, es fundamental elegir el tipo de batería adecuado según el uso deseado.

¿Cuáles son los diferentes tipos de baterías?

Hay tres tipos principales de batería:

  • Las baterías de plomo ácido son los más conocidos, los más antiguos y los menos costosos de comprar. En esta categoría, por ejemplo, encontramos las baterías de plomo/ácido utilizadas para arrancar los automóviles. En general, las baterías de plomo tienen una baja densidad de energía, lo que les permite almacenar poca energía de acuerdo con su peso. Por lo tanto, serán principalmente baterías pesadas de manejar, pero este criterio no es muy importante en el almacenamiento estacionario. Por otro lado, estas baterías son bastante adecuadas en situaciones en las que se necesitará suministrar una gran cantidad de energía muy rápidamente.
  • Las baterías de litio, cuya tecnología es la más avanzada, tienen una mayor vida útil pero son mucho más sensibles al mantenimiento. Su precio de compra es más alto, pero empieza a democratizarse. Su densidad de energía es alta, lo que las convierte en baterías bastante livianas de manejar. Sin embargo, debido a su sensibilidad electroquímica, el uso de baterías de litio requiere un Sistema de Gestión de Baterías o BMS, es decir, un circuito que permite reequilibrar el voltaje entre cada celda de la batería. Este BMS puede estar integrado o hay que añadirlo en función de la marca elegida. Se trata por tanto de baterías que pueden resultar más complejas y caras de instalar, pero que suponen una garantía de seguridad y rendimiento para una instalación a largo plazo.
  • Las baterías de níquel son la tercera tecnología disponible. Se trata de baterías robustas capaces de durar fácilmente veinte años si se les realiza un mantenimiento regular. Por otro lado, se trata de baterías que se pueden reacondicionar para aumentar su vida útil. Sin embargo, las baterías de níquel pueden causar problemas con el medio ambiente y durante el reciclaje. Las más contaminantes eran las pilas de Níquel Cadmio, hoy afortunadamente prohibidas.
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¿Qué batería usar para mi instalación solar: nuestra comparativa?

A pesar del crecimiento de las baterías de litio, la tecnología de baterías de plomo-ácido conserva una cuota de mercado dedicada a la energía solar. En efecto; su ventajoso precio las convierte en baterías interesantes para pequeñas instalaciones. Especialmente si se van a usar temporalmente o por períodos cortos. Se trata de baterías que tienen una vida media de unos diez años en el mejor de los casos y siempre que se respete la profundidad de descarga recomendada.

Algunas baterías de plomo ácido están optimizadas para descargas más profundas. Este es particularmente el caso de las baterías AGM u opzs que pueden tener características muy interesantes para su instalación solar, siempre dentro de un presupuesto razonable.

Las siguientes tablas están tomadas del video:

Comparación de baterías de plomo

Tipo De Batería Plomo-ácido Junta General de Accionistas Superciclo AGM Gel OPzS opzv
precio medio de compra Aproximadamente 100 euros por kWh Aproximadamente 190 euros por kWh Aproximadamente 250 euros por kWh Aproximadamente 200 euros por kWh Aproximadamente 340 euros por kWh Aproximadamente 410 euros por kWh
Profundidad de descarga 80% 100% 90% 80% 80%
Posible número de ciclos en función de la profundidad de descarga 30% = 800 ciclos
50% = 500 ciclos
70% = 300 ciclos
30% = 1500 ciclos
50% = 600 ciclos
70% = 400 ciclos
40% = 1000 ciclos
60% = 700 ciclos
100% = 300 ciclos
30% = 1800 ciclos
50% = 750 ciclos
70% = 500 ciclos
30% = 4400 ciclos
50% = 2500 ciclos
70% = 1350 ciclos
30% = 4600 ciclos
50% = 2600 ciclos
70% = 1400 ciclos
velocidad de descarga Primavera Aceptable Primavera Rápido Rápido
Densidad de energia Débil (batería pesada) Débil (batería pesada) Más ligeras que las baterías AGM estándar Débil (batería pesada) Débil (batería pesada) Débil (batería pesada)
efecto memoria Debilidad Sin efecto memoria Debilidad Debilidad Debilidad
Rendimiento 80% 95% 90% 85% 85%
BMS requerido no no no no no
de sellado no no
Entretien A veces requiere agregar líquido cada 6 meses Prácticamente no requiere mantenimiento Requiere muy poco mantenimiento A veces requiere la adición de líquido Prácticamente no requiere mantenimiento
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En autonomía, o para instalaciones de mayor tamaño, poder almacenar la energía producida de forma eficiente se vuelve imprescindible. Las baterías de litio ofrecen muchas ventajas. Menos engorroso, equipado con un mejor sellado pero también con una vida útil más larga, los aspectos prácticos te hacen olvidar rápidamente su precio de compra, que sigue siendo más alto. Su vida útil también es de unos diez años, pero su profundidad de descarga es más flexible, ¡lo que les da un mejor rendimiento!

Comparativa de baterías de Litio

Tipo De Batería Fosfato de hierro y litio
LiFePO4 o vida
Óxido de litio y titanio
LTO
precio medio de compra Aproximadamente 480 euros por kWh Aproximadamente 600 euros por kWh
Profundidad de descarga 95% 95%
Posible número de ciclos en función de la profundidad de descarga 30% = 10000 ciclos
50% = 4500 ciclos
70% = 3000 ciclos
30% = 20000 ciclos
50% = 9000 ciclos
70% = 6000 ciclos
velocidad de descarga Rápido Rápido
Densidad de energia Fuerte (batería ligera) Fuerte (batería ligera)
efecto memoria Muy débil Muy débil
Rendimiento 95% 97%
BMS requerido
a veces integrado
de sellado
Entretien Prácticamente no requiere mantenimiento Prácticamente no requiere mantenimiento

Finalmente, las baterías de níquel son adecuadas para instalaciones realizadas en condiciones complejas. Apoyan la descarga
profundo, sobrecargado y casi no requiere mantenimiento además de ser resistente al agua. Por otro lado, estas son baterías que serán suficientes
caro de comprar No obstante, serán especialmente útiles para realizar instalaciones en un lugar aislado o en condiciones climáticas.
complejos

Comparación de baterías de níquel

Tipo De Batería NiCd (cadmio = contaminante) NiMH NiFe (níquel/hierro)
precio medio de compra Aproximadamente 400 euros por kWh Aproximadamente 700 euros por kWh Aproximadamente 500 euros por kWh
Profundidad de descarga 85% 85% 85%
Posible número de ciclos en función de la profundidad de descarga 70% = 2000 ciclos 70% = 2000 ciclos 70% = 2400 ciclos
velocidad de descarga Rápido Rápido Bastante rapido
Densidad de energia Fuerte (batería muy ligera) Fuerte (batería muy ligera) Fuerte (batería ligera)
efecto memoria Importante: Debilidad Debilidad
Rendimiento 90% 90% 80%
BMS requerido opcional opcional no
de sellado
Entretien Prácticamente no requiere mantenimiento Prácticamente no requiere mantenimiento Prácticamente no requiere mantenimiento

Paralelamente a los criterios directamente vinculados a la tecnología de baterías a utilizar, también se deben tener en cuenta otros elementos. La capacidad de almacenamiento es un punto importante, ya que tu instalación debe ser capaz de almacenar toda la energía que produzcas. La duración del período de garantía también es un punto interesante a estudiar en la medida en que es un parámetro bastante variable según los diferentes proveedores!! Por último, se debe tener cuidado para asegurar la compatibilidad de las baterías elegidas con el resto de la instalación solar.

¿Cómo se reciclan las baterías al final de su vida útil?

El siguiente video ofrece una descripción general del proceso de reciclaje de baterías en Francia:

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Se trata de un reciclaje en varias etapas que involucran procesos químicos destinados, entre otras cosas, a recuperar sales metálicas purificadas que pueden utilizarse para fabricar nuevas baterías. Dada la complejidad del reciclaje, es fácil comprender el interés de utilizar baterías que puedan tener una vida útil considerable, reduciendo así la necesidad de cambiarlas y, por lo tanto, de reciclarlas con demasiada frecuencia.

Para optimizar la vida de sus baterías, algunos consejos pueden ser útiles. Almacenar las baterías bajo techo y en un lugar templado optimiza sus capacidades. De hecho, las baterías no toleran bien el calor ni las temperaturas muy frías, y no todas son iguales ante la humedad. Por ejemplo, la temperatura de funcionamiento óptima para una batería de plomo-ácido es de 19 °C. Por otro lado, durante la instalación, las baterías deben colocarse de manera que dejen un espacio entre ellas. En funcionamiento, sus baterías producirán calor que puede dañar rápidamente el dispositivo si no se hace nada para evacuarlo adecuadamente. Finalmente, es importante respetar las indicaciones dadas por el proveedor, en particular con respecto a la profundidad óptima de descarga.

¿Baterías virtuales? La batería de Start-Ups!

El sector de la energía solar está en constante evolución y regularmente aparecen nuevas soluciones técnicas. Entonces, si está buscando realizar una instalación, es posible que haya encontrado los términos " batería virtual", o" batería térmicae" durante su búsqueda.

La batería virtual es una solución de almacenamiento de energía "en red". El exceso de energía producido se inyecta en la red de su proveedor, que debe ser compatible, y luego se puede "recuperar" en forma de crédito de energía autorizado cuando sea necesario. No obstante, esta solución requiere necesariamente de una instalación de autoconsumo conectada a la red. También tiene un costo de su proveedor de energía. Algunos países están empezando a gravar esta práctica como Bélgica con la Impuesto al consumidor.

Por último, la batería térmica consiste en almacenar energía no en forma de electricidad, sino directamente en forma de calor, por ejemplo en un depósito de agua caliente. Esta opción reduce drásticamente la rentabilidad de tu instalación solar ya que un kWh eléctrico es mucho más caro que un kWh térmico.

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