Almacenamiento de batería para energía solar fotovoltaica: ¿Qué batería elegir?

Las opciones de perno de almacenamiento de batería para los sistemas de generación de energía renovable existentes se están convirtiendo ahora en el próximo ‘imprescindible’ para las personas que buscan reducir sus facturas de energía o aumentar su seguridad energética en momentos de cortes de energía.

He estado proporcionando diferentes tipos de sistemas de baterías para clientes durante los últimos 10 años y he visto un gran aumento en el interés en los últimos 6 meses. Siempre ha habido algo de desconcierto sobre la mejor tecnología de batería para usar con diferentes instalaciones, que ha aumentado recientemente ahora que las baterías de iones de litio están bajando de costo.

En este blog, describiré las características y los beneficios de costos de algunos tipos de baterías disponibles actualmente que se ofrecen para las energías renovables.

Los principales tipos de baterías que se ofrecen actualmente a los clientes que desean un complemento de batería se basan en plomo ácido o iones de litio.

Plomo-ácido

Estas baterías han estado disponibles durante mucho tiempo y, hasta hace poco, habrían sido la única opción disponible para que cualquiera las usara. Originalmente proporcionado como lo que llamamos ‘inundado’, es posible que esté familiarizado con la necesidad de mantenerlos llenos de agua destilada regularmente en su automóvil. Se hicieron versiones realmente grandes para montacargas, submarinos, suministros comerciales de respaldo, etc. Tipos AGM o Gel.

Sin entrar en la tecnología interna, que puede descubrir fácilmente en Wikipedia, la practicidad para los usuarios no comerciales significa que las baterías selladas no necesitan un mantenimiento regular, como una recarga de agua. Los AGM sellados generalmente podrán tomar una corriente de carga mucho más alta que los inundados, lo que los hace ideales para el mercado de energía solar fotovoltaica, donde potencialmente hay una gran cantidad de energía disponible para almacenar durante las horas pico del día. Asimismo, las baterías de gel tienen una buena capacidad de almacenamiento, pero no pueden cargarse demasiado.

Ambos tipos tendrán una vida útil de no más de 5 años y deberá tener en cuenta que deberá reemplazarlos en este momento o antes. Como cualquiera de los dos tipos contiene una buena cantidad de plomo, tendrá un buen precio en el centro de reciclaje. Por lo general, alrededor del 20% de su costo como nuevo. Las baterías de plomo ácido son prácticamente el único tipo de batería que se puede reciclar de esta manera. ¡Así que la eliminación es sencilla a través del reciclaje y genera algunos ingresos!

Como con todo, cuanto menos pague por las baterías, menor será el rendimiento. No importa lo que le diga el vendedor, la vida útil típica de una batería AGM o de gel es de alrededor de 800 a 1000 ciclos de carga y descarga hasta un 50% de profundidad de descarga. Esto es alrededor de 2,5 años si se realiza un ciclo al 50% todos los días del año. Para muchos hogares este no será el caso, por lo que las baterías durarán mucho más.

Esto me recuerda mencionar que a todas las baterías de plomo-ácido no les va bien si se descargan profundamente, lo que reducirá considerablemente su capacidad de almacenamiento y longevidad. Como parte de la gestión de la batería que se instalará con su sistema de almacenamiento adicional, se configurará para garantizar que las baterías no caigan por debajo del 50%, esto es fundamental para cualquier sistema, así como para cargar cuidadosamente las baterías de acuerdo con sus características individuales.

Otra gran ventaja con cualquier tipo de batería de plomo-ácido es que tiene el costo más bajo de cualquier tipo de almacenamiento actual. Puede encontrar atractivo este aspecto, aunque obtendrá muchos menos ciclos de carga / descarga. Sabrá que sin un uso intensivo obtendrá 5 años de vida y una pequeña recompensa por venderlos al final de este tiempo. Luego puede preguntarle a su instalador cuál es el costo de otras tecnologías más eficientes, cuyo precio puede haber bajado en ese momento. Consulte el cuadro a continuación para tener una idea de la rentabilidad en este momento.

Iones de litio

Estos dispositivos de almacenamiento relativamente recientes han sido aclamados como el santo grial de la tecnología de la batería y lo encontrará instalado en la mayoría de los dispositivos portátiles, como su teléfono, debido a su eficiencia mucho mayor y al ahorro de espacio que tienen todos los demás tipos disponibles para nosotros.

Incluso más recientemente, el ion de litio se ha ofrecido al mercado de las energías renovables en paquetes fáciles de usar, lo que lo hace mucho más seguro que nunca. Como los iones de litio tienen una resistencia interna realmente baja, lo que les permite cargarse muy rápido si es necesario, también pueden descargarse muy rápido si se les da la oportunidad y se sobrecalentarán y provocarán un incendio muy rápidamente, la razón principal de los incendios de Hoverboard recientemente.

Todos los juegos de baterías de iones de litio aprobados contienen una configuración de administración de baterías que los apagará con un exceso de carga / descarga o fuego, por lo que son agradables y seguros de usar en la casa.

Las enormes ventajas sobre el plomo ácido son el espacio más pequeño requerido, los ciclos de vida útil más altos y que podrá descargar al 80% o más diariamente si lo desea con poco efecto de vida útil.

La mayoría de las baterías de iones de litio vienen con una garantía de 10 años o 6000 ciclos y funcionan en un rango de temperatura mucho más amplio, mucho mejor que el plomo ácido. La batería de iones de litio realmente es una batería que se adapta y se olvida.

Por lo tanto, aunque los iones de litio cuestan mucho más en la compra inicial, la vida útil será al menos 3 veces mayor y fácilmente superior a esta si mantiene la descarga en un 60% o menos. Consulte la tabla a continuación para conocer la rentabilidad frente al plomo ácido.

Uno de los inconvenientes del ion litio, tenía que haber uno, será que la reciclabilidad es prácticamente nula. Una vez que se agote el juego de baterías, deberá encontrar una forma de eliminación segura, que debe pagar ya que están enumeradas como contaminantes. La eliminación se realizará en al menos 10 años, por lo que, dado que el litio es un recurso limitado, es posible que la situación haya cambiado para entonces, pero en este momento es un problema de eliminación difícil.

Baterías acuosas de iones híbridos

Para el verdadero guerrero ecológico, el reciente lanzamiento de la batería de iones híbrida acuosa es un gran salto en la energía limpia. Al estar basada en una solución salina inofensiva con otros productos naturales como la cáscara de coco, la unidad acuosa nunca será un peligro en su propio entorno.

Se pueden descargar profundamente y cada ‘módulo’ almacenará 2kWh de energía.

Como imaginará, esta solución natural tiene un costo. Es más que cualquiera de los anteriores por kWh, aunque actualmente no es excesivo. A medida que la producción aumente, el precio bajará para convertirla en una solución mucho más económica.

Las tasas de carga y descarga de la batería de iones híbridos acuosos son mucho más bajas que las de plomo-ácido o de iones de litio, por lo que son más adecuadas para cargas de baja capacidad, como iluminación y electrónica. Aunque los 2kWh de almacenamiento están disponibles en cada celda, se necesitarán alrededor de 5 horas para cargar o descargar esa cantidad. Obviamente, apilar más en paralelo duplicará la potencia y el almacenamiento al mismo tiempo.

Esta tabla muestra fácilmente que aunque el plomo-ácido gana en el desembolso inicial del sistema, para la longevidad económica del sistema, ¡el ión de litio gana sin lugar a dudas!

El ion híbrido acuoso, que he escalado para ser representativo de los demás, también es excelente en términos económicos a largo plazo, pero debe tener cuidado de que la instalación no tenga un gran consumo de corriente.