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Tipos de baterías solares: pros y contras y ¿cómo elegir?

Una batería solar, también conocida como batería de panel solar o batería de energía solar, es un dispositivo de almacenamiento de energía que está diseñado para conectarse con un controlador de carga solar para respaldo de energía y puede combinarse con un sistema solar híbrido. Con una batería solar, puede almacenar la energía adicional generada por sus paneles solares durante todo el día y utilizarla más tarde según sus necesidades.

La principal ventaja de instalar un sistema de almacenamiento de batería solar en su propiedad comercial o residencial es que lo hace competente para usar su electricidad solar incluso cuando el sol no se muestra! Cuando instala un sistema de paneles solares sin una batería solar doméstica, el exceso de electricidad que genera su sistema se redirige a la red. En caso de que obtenga almacenamiento de batería solar, esa energía se puede recuperar y usar cuando se pone el sol o el clima está nublado y lluvioso.

Tipos de baterías solares y sus ventajas y desventajas

¿Por qué el almacenamiento de baterías juega un papel importante en las aplicaciones solares?

Una batería recargable se utiliza básicamente para almacenar la energía solar generada por los paneles solares y despedir el poder aún más según el requisito. La batería solar está hecha de níquel-cadmio, iones de litio o plomo-ácido, es completamente recargable y puede usarse en sistemas de celdas solares para acumular el exceso de energía.

Los lugares o aplicaciones en los que generalmente se requieren baterías de almacenamiento solar incluyen: estaciones de carga solar, sistemas de almacenamiento para centrales eléctricas y sistemas de almacenamiento fuera de la red. El uso de baterías solares en sectores comerciales y residenciales. hace que el propietario sea eficiente energéticamente y mejora su independencia. Cuando se usa en áreas residenciales, puede minimizar el funcionamiento de la red eléctrica en aplicaciones de pequeña escala. Este enfoque puede reducir aún más la factura mensual de electricidad y convertirse en la mejor opción para los consumidores.

Almacenamiento en baterías solares: un concepto inteligente

Si ha estado pensando en los beneficios clave de las copias de seguridad de baterías solares o los sistemas de almacenamiento de baterías solares, los cinco puntos que se mencionan a continuación lo educarán sobre lo mismo. Para las personas que tienen paneles solares instalados en sus propiedades residenciales, las baterías solares pueden ser una excelente forma de ahorrar energía para ¡Estabilice su sistema de energía y disfrute de un sistema solar confiable durante muchos años!

¡Potencia cuando la necesites!

Una de las mayores preocupaciones con los paneles solares es que solo pueden producir electricidad cuando el sol brilla afuera. Factores como: cuando no está en casa, las nubes, la sombra y la lluvia pueden reducir la producción de los paneles solares, lo que hace que su propiedad se desconecte de la red. Con una batería solar doméstica se almacena la energía que generan tus paneles solares y que no se utiliza en el momento de su generación. Puede usar la energía almacenada durante la noche o en esos días nublados sin tener que sacarla de la red.

Seguridad energética

La accesibilidad para almacenar energía. lo hace menos dependiente de la red para la necesidad de energía adicional que puede ocurrir en cualquier momento. Si reside en una región que experimenta clima nublado frecuente o tiene una infraestructura energética que se desmorona; El almacenamiento de baterías solares puede ayudarlo a protegerse de las consecuencias tanto del mal tiempo como de la mala gestión de la red. Ganas autosuficiencia y control de tu destino energético. Esta demuestra ser la mejor opción para las personas que buscan desconectarse del sistema.

Inversión que conduce a la fiabilidad a largo plazo

La inversión en cualquier tipo de sistema de almacenamiento de energía genera beneficios a largo plazo y confiabilidad en el futuro próximo. El almacenamiento de energía es un centro neurálgico exigente para todo el sistema de red; amplificando los recursos de fuentes solares, eólicas e hidráulicas, a los combustibles nucleares y fósiles, a los recursos del lado de la demanda y las acciones de eficiencia del sistema. El sistema de almacenamiento de batería solar puede actuar como un activo de generación, transmisión y distribución, a veces todo combinado en un solo activo. En última instancia, el sistema de almacenamiento es una tecnología de empoderamiento que puede ahorrar dinero a los propietarios, industriales y gobiernos, mejorar la confiabilidad y flexibilidad de su energía, asimilar fuentes de generación de energía amigables con el medio ambiente y minimizar los impactos ambientales dañinos.

Reducir las facturas de electricidad

¡Cuanto menor sea la dependencia de la red, menor será la factura de la luz! El uso de baterías recargables se traduce en la reducción de su factura de energía porque consumirá menos energía de la red. Cuando puede almacenar y usar fácilmente su propia energía, la recompra es menor que el precio al que se vende la energía, lo que genera ahorros en los costos.

Mejor y más seguro para el medio ambiente.

Hasta ahora, la mayor parte de la electricidad en la red se genera a través de plantas de carbón y otros combustibles fósiles. Almacenar su energía le permite usar la energía ecológica disponible con facilidad y según su conveniencia. Su sistema de energía solar continuará utilizando recursos mínimos durante todo el año y producirá un desperdicio insignificante o cero, cero contaminación acústica y deterioro del aire/tierra. Debido a los avances en la tecnología fotovoltaica, los paneles generan menos contaminación que los combustibles fósiles durante su vida útil.

Estadísticas del sistema de baterías solares (2019 a 2027)

El mercado mundial de baterías solares está segmentado según el usuario final, el tipo y la región. Según el tipo, se divide en plomo-ácido, níquel-cadmio, iones de litio y batería de flujo. Según el usuario final, el mercado se clasifica en industrial, residencial y comercial. Y, por último, por regiones, se divide en América del Norte, Europa, Asia-Pacífico y LAMEA. En 2019, el mercado mundial de baterías solares tenía un valor de $ 113.4 millones y se prevé que llegar a $ 360.4 millones para 2027; floreciendo a una tasa compuesta anual del 15.5 % entre 2020 y 2027. ¡A medida que los gobiernos de todo el mundo abogan por aplicaciones máximas de fuentes de energía sostenibles, se espera que la demanda y la necesidad de sistemas de almacenamiento de baterías solares aumenten durante el período de tiempo estimado! Además, se espera que el aumento en el interés de los industriales por las soluciones de almacenamiento de energía renovable adquiera nuevas inversiones en los próximos años.

Mercado de baterías solares por tipo

La sección de iones de litio representó la participación máxima en los ingresos en el año 2019. Esto se debe a las eficiencias de carga y descarga rápidas de las baterías de iones de litio, que ayudan aún más a acumular una gran cantidad de energía o potencia que conduce a un uso más prolongado. La eficiencia media de las baterías de iones de litio es del 90-95 %, mientras que para las de plomo ácido es de alrededor del 80-85 %. La batería de plomo-ácido mejorada se proyecta como otro segmento ventajoso en el futuro.

Mercado de baterías solares por tipo (2019-2027)
Crédito: investigación de mercado aliada

Mercado de baterías solares por usuario final

En este gráfico, el segmento industrial se marcó por la participación de ingresos más alta en el año 2019. Esto está asociado con la alta demanda de varios usuarios finales industriales de soluciones adicionales de almacenamiento de energía en forma de sistemas de almacenamiento de batería. El segmento residencial sigue siendo el generador de ingresos más bajo tanto en 2019 como en 2027. Además, los atractivos nuevos incentivos y esquemas de crédito fiscal de los gobiernos atraerán aún más a nuevos usuarios finales en este sector en los próximos años.

Mercado de baterías solares por usuario final (2019-2027)

¿Cuáles son los diferentes tipos de baterías solares? (Pros y contras)

Hay cuatro variedades principales de baterías de almacenamiento solar que están en uso:

  1. Baterías de níquel cadmio (Ni-Cd)
  2. Baterías de plomo ácido
  3. Baterías solares de iones de litio
  4. Las baterías de flujo

Cada una de estas baterías tiene algunas ventajas y desventajas en lo que respecta a la capacidad de almacenamiento de energía, la eficiencia, el mantenimiento, el costo y la durabilidad. Las baterías solares están diseñadas para sistemas solares y son diferentes en comparación con las baterías normales. Si bien cada tipo de batería debe cumplir con ciertas especificaciones de seguridad y confiabilidad para ser popular, vendido e instalado en varios segmentos: sector residencial, industrial y comercial; ¡fuera de esos estándares establecidos, hay una estandarización mínima de especificaciones y características en estas baterías que están disponibles en el mercado hoy en día!

Estas baterías solares son cada vez más populares en los últimos tiempos, ya que son capaces de satisfacer la creciente necesidad de energía del mundo junto con un impacto ambiental insignificante. Estas baterías están diseñadas específicamente para sistemas solares con grandes características. Entonces, sin más demora, profundicemos en los pros y los contras de estas baterías solares:

Baterías de níquel cadmio (Ni-Cd)

Esta tecnología de batería se ha utilizado durante más de 100 años, por lo que es una tecnología de almacenamiento probada y comprobada. El Ni-Cd es relativamente menos costoso en comparación con los tipos de baterías más nuevos y tiene una buena energía específica en comparación con tecnologías como la de plomo-ácido. Son las mejores opciones para fuente de poder ininterrumpible y uso en aplicaciones de arranque de generadores. Las dos características que han llevado a la disminución de la demanda de baterías de Ni-Cd son: no se descargan por completo antes de recargarse y la batería comienza a perder su capacidad / es muy tóxica para el medio ambiente.

Para Agencias y Operadores

  • DoD (profundidad de descarga): alrededor del 90 %
  • Densidad de energía: 50-150 Wh/L
  • Eficiencia: alrededor del 70% -85%
  • Tamaño: celdas recargables de 1.2 voltios (excepción: tamaño de 9 voltios)
  • Vida útil: vida más larga (1,000-2,000 ciclos)
  • Mejor característica: capacidad para operar en temperaturas extremas
  • Mantenimiento: se requiere poco mantenimiento debido a una tecnología más simple
  • Precio: menos costoso en comparación con otras baterías

Desventajas

  • Utiliza cadmio que es extremadamente tóxico y dañino para el medio ambiente.
  • Capacidad de retención de carga y espacio de almacenamiento limitados
  • No optar por el uso a pequeña escala.

Baterías de plomo ácido

Estas baterías han sido probadas para almacenar energía durante más tiempo y han tenido demanda debido a su confiabilidad. En comparación con las baterías recargables modernas, las baterías de plomo-ácido tienen una densidad de energía baja. Las baterías de plomo-ácido representan una de las tecnologías de baterías recargables más antiguas y se pueden encontrar en una amplia variedad de aplicaciones, que incluyen almacenamiento a pequeña escala, como sistemas UPS, iluminación y energía de encendido para automóviles, así como a gran escala/escala de red. almacenamiento de los sistemas de potencia.

Para Agencias y Operadores

  • DoD (profundidad de descarga): las baterías de plomo-ácido (gel y AGM) no se descargan más del 30%-50% diariamente, a menos que se trate de una situación de respaldo de emergencia.
  • Densidad de energía: 80-90 Wh/L
  • Eficiencia de Carga/Descarga – 50%-85%
  • Vida útil: 500-1,200 ciclos
  • Precio – menos costoso

Desventajas

  • Tiene una menor profundidad de descarga y, por lo tanto, una vida útil más corta
  • Sensible a la temperatura y requiere áreas ventiladas para un rendimiento máximo
  • Pesado en peso y ocupa mucho espacio.

Baterías de iones de litio

Las baterías de iones de litio son más nuevas en comparación con otros tipos de baterías. Debido a sus avances tecnológicos, las baterías de iones de litio se han convertido en una de las baterías solares más utilizadas en la era actual. Su tolerancia a la temperatura y su característica ambientalmente segura los hacen populares y de alta demanda en la generación actual.

Para Agencias y Operadores

  • Profundidad de descarga (DoD): la mayoría de las baterías de iones de litio modernas tienen un DoD que oscila entre el 80 % y el 95 %
  • Eficiencia de Carga/Descarga – 80%-90%
  • Vida útil: 2,000-5,000 ciclos
  • Mantenimiento: bajo mantenimiento
  • Precio – caro
  • Densidad de energía – 100-265 Wh/kg

Desventajas

  • Es más caro que otras tecnologías de almacenamiento de energía.
  • Más propenso a la fuga térmica y al incendio (solo si no se instala correctamente)

Las baterías de flujo

¡Estas baterías son nuevas en la solución de almacenamiento solar y están en su etapa de desarrollo! Dado que es a base de agua y no incluye el uso de metales tóxicos, es seguro que las baterías de flujo se generalizarán en los próximos años.

Para Agencias y Operadores

  • DoD (profundidad de descarga): casi el 100 % de DoD, lo que lleva al máximo uso del almacenamiento
  • Densidad de energía: 15-25 Wh/L
  • Eficiencia de carga/descarga: 75-80%
  • Vida útil: ciclo de vida ilimitado
  • Mantenimiento: bajo mantenimiento
  • Impacto ambiental: a base de agua y de naturaleza completamente no tóxica

Desventajas

  • Sus avances tecnológicos aún se encuentran en las primeras etapas.
  • Es caro en comparación con otras baterías.
  • Bajas tasas de carga y descarga

¿Cómo decidir qué especificaciones de batería son las mejores según sus necesidades?

Hay una serie de diferentes criterios de decisión y puntos de comparación para pasar al evaluar sus opciones de almacenamiento de energía. A continuación se presentan algunos criterios de decisión comunes y especificaciones de la batería que son más importantes si estos criterios coinciden con su situación:  

  • uso residencial – Recientemente, las baterías de iones de litio han ganado popularidad sobre las baterías de plomo-ácido como la opción preferida para el almacenamiento de energía solar en el hogar debido a su mayor vida útil, mayor capacidad de almacenamiento de energía y eficiencia.
  • Sistemas fuera de la red más grandes – Las baterías de plomo-ácido son una de las opciones más confiables y utilizadas, ya que es un sistema diseñado correctamente, que generalmente puede durar alrededor de 10 a 15 años o incluso más.
  • El mejor tipo de batería para sistemas solares fuera de la red – Baterías de litio y AGM
  • Mejor sistema de batería para alumbrado público solar – Sistema de almacenamiento de batería de plomo-ácido
  • El mejor tipo de batería para luces solares de jardín o dispositivos que funcionan con energía solar – Baterías LiFePO4 
  • Se necesita una vida útil más larga – Si desea un sistema de batería con la vida útil más larga, puede usar la cantidad máxima de veces, opte por baterías de fosfato de hierro y litio (LFP).
  • Menos espacio disponible – Si tiene limitaciones de espacio y desea el máximo almacenamiento en el menor espacio disponible, opte por baterías de iones de litio, níquel, manganeso y cobalto (NMC).
  • Buscando la máxima seguridad – Si desea un sistema de almacenamiento de batería con la calificación de seguridad más alta, busque baterías LFP.
Un panel solar conectado a una batería solar

Cosas a considerar al comprar la mejor batería solar

Uno de los aspectos más importantes es saber todo sobre las baterías solares y el tipo de uso que necesita de ellas después de la instalación. Para facilitarle las cosas, a continuación hay algunos puntos que debe tener en cuenta al comprar una batería solar:

  • Capacidad de almacenamiento, eficiencia – Para encontrar el sistema de tamaño que mejor se adapte a su uso, debe saber de antemano la capacidad de almacenamiento del tipo de batería que planea comprar. Tenga en cuenta que las baterías vienen con especificaciones de capacidad total y capacidad utilizable. Prefiera siempre un sistema de almacenamiento de batería con la máxima eficiencia, capacidad y DoD.
  • Tipo de batería, vida útil y degradación – Al buscar el mejor tipo de baterías de almacenamiento solar para comprar, hay un par de alternativas/opciones disponibles y actualmente en demanda en el mercado. Cada tipo de batería tiene sus propias ventajas y desventajas, así que opte por la que tenga una mayor vida útil y ciclo de batería.
  • Tanto el producto como la garantía de rendimiento. – Ser consciente de cuánto durará tu batería es muy importante. La vida útil de un tipo de batería puede cubrirse con la garantía del producto, lo cual es muy importante. Como las baterías solares son costosas y una inversión que usted hace, debe tener mucho cuidado al revisar todo el producto y las tarjetas de garantía de rendimiento y las especificaciones antes de finalizar un tipo de batería.
  • Especificaciones generales – Además de los puntos mencionados anteriormente, también debe considerar el peso, el tamaño, el impacto ambiental y el costo de mantenimiento futuro que implica el sistema de batería en el que planea invertir. Piense en cada punto en detalle y finalice el sistema de batería que se adapte perfectamente a su presupuesto, uso y requisitos.

Conclusión

La respuesta a la pregunta “¿Cuál es la mejor batería solar para almacenamiento?” no es tan fácil como crees, porque cada batería viene con algunos pros y contras que deben yuxtaponerse. Antes de decidirse por un sistema de almacenamiento de batería solar que sea perfecto según sus necesidades, debe tener en cuenta los cuatro aspectos clave de la batería solar: Capacidad y potencia, profundidad de descarga, eficiencia de ida y vuelta y garantía.

¡Las características vitales de la batería que elija determinarán aún más cuánto durarán sus baterías solares y qué vida útil se debe esperar! Por ejemplo, qué tan rápido se reduce la clasificación de capacidad de la batería determinará cuánto tiempo se puede usar antes de que sea necesario reemplazarla. Un sistema de batería solar doméstico típico posee una vida útil de la batería de entre 5 y 15 años antes de que el rendimiento de la batería comience a deteriorarse.

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