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Cómo almacenar Energía Solar en casa

29
Agosto
2018
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El almacenamiento de energía eléctrica obtenida de los paneles solares fotovoltaicos (o de otro sistema de energía renovable y limpia) es la mayor contribución que se ha podido desarrollar para incentivar y hacer totalmente realidad el autoconsumo solar en viviendas, provocando que cualquier edificación pueda autoabastecerse energéticamente y sin necesidad de un tercero, permite generar un gran ahorro de energía y dinero, además de ser una contribución positiva hacía el medioambiente al no utilizar fuentes de energía tradicionales.

Europa sabe que para lograr un futuro responsable, esperanzador y acabar con el calentamiento global, se necesita incentivar el autoconsumo eléctrico y las energías renovables. Este es el motivo por el que la Unión Europea espera que a finales del 2018 todos los nuevos edificios sean consumo de energía cero (o casi nulo) y que a partir del 2020 lo sean el resto de edificios. Las baterías eléctricas que ayudan a almacenar energía pueden contribuir enormemente a generar edificios más sostenibles. En España el autoconsumo es muy diferente al resto de Europa, avanzando a una velocidad lenta a pesar de que sea uno de los países más ricos en energía solar, a pesar de todas las trabas a las renovables y el autoconsumo en España, no se puede impedir que el futuro del suministro de energía pase por las fuentes de energía renovables. La Unión Europea no va a permitir que España se quede atrás, ya lo demostró en su día con una dura carta de la comisión europea al ministro de energías de España.

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En definitiva, el futuro de la energía está en el autoconsumo con energía renovable en toda clase de edificaciones, así que cuanto antes se implante en las viviendas el autoconsumo, más preparadas estarán para el futuro . El autoabastecimiento energético se puede conseguir con diversas fuentes de energía, pero principalmente se emplea la energía solar. Hoy en día en el mercado existen diferentes kit solares fotovoltaicos que incluyen: paneles solares fotovoltaicos, inversores a red, regulador de carga, cableado de conexiones, y como no, las imprescindibles baterías solares fotovoltaicas extremadamente necesarias para conseguir el autoconsumo. Hay kits solares baratos muy básicos que no contienen baterías, al no poder almacenar la energía este tipo de kits fotovoltaicos no son aptos para el autoconsumo eléctrico. Podríamos decir que baterías fotovoltaicas son la tecnología principal y necesaria para hacer posible el autoconsumo.

¿Cómo se almacena la energía eléctrica? 


En términos generales, el almacenamiento de energía, como su propio nombre lo indica, se encarga de almacenar un tipo de energía para poder utilizarla cuando sea necesaria,y existen muchos tipos, como es el almacenamiento de aire comprimido (CAES) que almacena gas principalmente. Pero nos vamos a centrar en el almacenamiento de energía eléctrica que se realiza a través de las baterías eléctricas que se van a utilizar para el autoabastecimiento energético de las viviendas.

 

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Bateria de litio, sistema Powerwall de Tesla.

 

¿Qué es una batería eléctrica? 

La batería eléctrica es el sistema de almacenamiento de energía más reconocido y popular, que acumula la energía química a través de celdas electroquímicas que transforman la energía almacenada en energía eléctrica.

Esta tecnología ha avanzado tanto que actualmente podemos encontrar las baterías eléctricas fotovoltaicas que son contenedores de energía que permiten alimentar energéticamente una vivienda que utiliza paneles solares fotovoltaicos

Las baterías eléctricas fotovoltaicas almacenan la energía que se consigue con los paneles solares fotovoltaicos y hacen que podamos utilizarla cuando queramos, incluso cuando los paneles fotovoltaicos no están obteniendo energía solar para conseguir generar electricidad.

Sin las baterías fotovoltaicas no podríamos utilizar la electricidad cuando la necesitemos, así que solamente podríamos utilizarla cuando los paneles solares estuvieran en funcionamiento, y desgraciadamente los paneles no pueden generar energía las 24h del día pues la energía solar es muy variable. Así que no puede existir el autoconsumo sin las baterias.

 

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¿Cuáles la utilidad de los paneles solares? 

Los paneles solares fotovoltaicos son paneles que se encargan de obtener la energía solar (que proviene del sol) y convertirla en electricidad para poder utilizarla en cualquier edificación. 

Los paneles solares fotovoltaicos utilizan las baterías fotovoltaicas para almacenar la energía, pero, ¿realmente hay otra fuente de energía renovable con la que se empleen las baterías? Sí, existen baterías que se pueden emplear con otras fuentes de energía que no sean la solar fotovoltaica.

La combinación de un sistema mixto fotovoltaico y eólico donde se emplean paneles solares, aerogeneradores y baterías son toda una realidad. Eso sí, cada fuente de energía renovable tiene que tener su propio regulador de carga.



¿Cuál es la función de un regulador de carga? 

También denominado regulador solar, es un dispositivo que se encarga de controlar el estado de las baterías, haciendo que pueda entrar energía cuando la batería no está llena y también prohibiendo el acceso de la energía cuando la batería ya está llena.

Gracias a este sistema, evitamos problemas de sobrecarga en las baterías, provocando que se alargue su vida útil.

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Fuente: FF Solar


El inversor es el que se encarga de convertir la corriente continua en corriente alterna para que podamos utilizar esa corriente eléctrica en la vivienda.


¿Qué es la profundidad de descarga de una batería? ¿Y el estado de carga? 

El estado de carga es la forma en la que se “mide” cómo de llena está una batería siendo 0% vacío y 100% completo. La profundidad de descarga es precisamente lo mismo pero se mide de forma totalmente contraria,100% vacio y 0% lleno.

 

¿Existen más sistemas para almacenar energía eléctrica?

Sí, existen más sistemas de almacenamiento de energía eléctrica, pero como se ha visto, a nivel de usuario final y para vivienda el empleado es la bateria fotovoltaica.

Algunos de los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica a gran escala y en grandes cantidades (GW) son las centrales hidroeléctricas reversibles.

Las centrales hidroeléctricas además de producir electricidad a través de la energía potencial, también pueden invertir su función, haciendo que se pueda utilizar energía eléctrica para que el agua tenga mayor energía cinética. Provocando que cuando exista una demanda de energía superior podamos conseguir más energía eléctrica porque hay mayor energía cinética. En definitiva, es un proceso que se puede considerar un método de almacenamiento de energía.

 

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Fuente: ccfarmer

 

Baterías para almacenar energía eléctrica en casa, ¿Cuál es la mejor batería para placas solares? 

Lo importante en el momento de elegir cualquier tipo de batería fotovoltaica es pensar en cuánta energía puede almacenar y la rapidez con la que esa energía se puede utilizar cuando la necesitamos. No existe una mejor batería para nuestras placas solares, sino la batería acertada para nuestra instalación de autoconsumo. A continuación mostramos los 2 tipos de acumuladores solares:

 

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Fuente: Sofia Renovables


Baterías monoblock

Es la batería fotovoltaica utilizada para instalaciones de autoconsumo de baja y media potencia, pueden cubrir el consumo de la iluminación, la televisión, electrodomésticos de baja potencia… tienen unos ciclos de carga-descarga inferiores, además de una vida útil de 7 a 10 años.

Las baterías monoblock suelen tener tensiones entre 6v y 12v, por lo que, si la instalación que vamos a realizar es de 48V por ejemplo se necesita 4 baterías monoblock de 12v o 8 baterías monoblock de 6v.

Este tipo de baterías son perfectas para iniciarse en el autoconsumo, porque son las más económicas.

Sobre los modelos de baterias monoblock podemos destacar las baterías de gel y baterías AGM en instalaciones de media potencia, tienen un mayor rendimiento y no tienen apenas mantenimiento. Estas baterías tienen una carga-descarga que soporta los altos arranques de electrodomésticos, pero no son tan potentes como las baterias estacionarias.

Las baterías de litio o de ion-litio también pertenecen al tipo de baterías monoblock, tienen una descarga profunda y actualmente se consideran las más eficientes del mercado, porque a pesar de que inicialmente estaban pensadas para alimentar aplicaciones electrónicas, hay grandes fabricantes que han apostado por la investigación de las baterías de litio, pues se espera que tengan un gran futuro. La empresa más destaca es Tesla, su batería de litio de Tesla Powerwall tiene la capacidad de poder almacenar tanta energía que podría cubrir las necesidades energéticas de una vivienda durante días. Se podría decir que las baterías de litio son el futuro de las baterías eficientes en las viviendas.

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Fuente: sol i vent

Baterías estacionarias

Se encuentran en instalaciones solares de medio a alto consumo, de tal forma, que se pueden emplear en electrodomesticos con mayor potencia como son el horno y la lavadora. Las baterías estacionarias tienen una vida útil de 20 años aproximadamente, tienen mayores ciclos de carga y descarga pero evidentemente tienen un mayor coste económico.

Estas baterías constan de vasos de 2v solamente, de tal forma que si la instalación solar es de 48v deben emplear 24 vasos de 2v.

 

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Abundantes baterías estacionarias. Fuente: Bet Solar.


Modelos estacionarios podrían ser:

Las baterías OPZS, son las más empleadas en grandes instalaciones fotovoltaicas y poseen gran resistencia para ciclos continuos de carga-descarga y una gran capacidad de almacenaje. Su desventaja es que tienen un mantenimiento cada 2 años aproximadamente.

Las baterías OPZV tienen las ventajas de las baterías OPZS pero no requiere un mantenimiento cada 2 años, pero su vida útil generalmente es inferior a los 20 años.

Las baterías TOPZS son parecidas a las baterías OPZS pero más económicas y de menor calidad (que se traduce en menor vida útil), pues su proceso de fabricación se ha simplificado ya que tienen un envase translúcido más barato.

Una vez explicado algunos tipos y modelos que existen de baterías, ya sólo queda por reflexionar cual es la bateria que nos interesa para nuestro tipo de instalación de autoconsumo.

Para finalizar dejamos un vídeo donde se nos explica de forma detallada cómo se calcula la capacidad de las baterías:



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