¿Cómo funciona una batería solar?|Almacenamiento de energía explicado

Una batería solar puede ser una adición importante a su sistema de energía solar.Le ayuda a almacenar el exceso de electricidad que puede usar cuando sus paneles solares no generan suficiente energía y le brinda más opciones sobre cómo alimentar su hogar.

Si está buscando la respuesta a "¿Cómo funcionan las baterías solares?", este artículo explicará qué es una batería solar, la ciencia de las baterías solares, cómo funcionan las baterías solares con un sistema de energía solar y los beneficios generales del uso de energía solar. almacenamiento de batería.

¿Qué es una batería solar?

Comencemos con una respuesta sencilla a la pregunta "¿Qué es una batería solar?":

Una batería solar es un dispositivo que puede agregar a su sistema de energía solar para almacenar el exceso de electricidad generada por sus paneles solares.

Luego puede usar esa energía almacenada para alimentar su hogar en momentos en que sus paneles solares no generan suficiente electricidad, incluidas las noches, los días nublados y durante cortes de energía.

El objetivo de una batería solar es ayudarle a utilizar más energía solar que está creando.Si no tienes almacenamiento de batería, cualquier exceso de electricidad procedente de la energía solar va a la red, lo que significa que estás generando energía y proporcionándola a otras personas sin aprovechar al máximo la electricidad que crean tus paneles primero.

Para obtener más información, consulte nuestroGuía de baterías solares: beneficios, características y costos

La ciencia de las baterías solares

Las baterías de iones de litio son la forma más popular de baterías solares actualmente en el mercado.Esta es la misma tecnología que se utiliza para los teléfonos inteligentes y otras baterías de alta tecnología.

Las baterías de iones de litio funcionan mediante una reacción química que almacena energía química antes de convertirla en energía eléctrica.La reacción ocurre cuando los iones de litio liberan electrones libres, y esos electrones fluyen desde el ánodo cargado negativamente al cátodo cargado positivamente.

Este movimiento es fomentado y mejorado por el electrolito de sal de litio, un líquido dentro de la batería que equilibra la reacción proporcionando los iones positivos necesarios.Este flujo de electrones libres crea la corriente necesaria para que las personas utilicen la electricidad.

Cuando se extrae electricidad de la batería, los iones de litio regresan a través del electrolito hasta el electrodo positivo.Al mismo tiempo, los electrones se mueven desde el electrodo negativo al electrodo positivo a través del circuito exterior, alimentando el dispositivo enchufado.

Las baterías de almacenamiento de energía solar para el hogar combinan múltiples celdas de batería de iones con componentes electrónicos sofisticados que regulan el rendimiento y la seguridad de todo el sistema de batería solar.Por lo tanto, las baterías solares funcionan como baterías recargables que utilizan la energía del sol como entrada inicial que inicia todo el proceso de creación de una corriente eléctrica.

Comparación de tecnologías de almacenamiento en baterías

Cuando se trata de tipos de baterías solares, existen dos opciones comunes: de iones de litio y de plomo-ácido.Las empresas de paneles solares prefieren las baterías de iones de litio porque pueden almacenar más energía, retenerla por más tiempo que otras baterías y tener una mayor profundidad de descarga.

También conocida como DoD, la profundidad de descarga es el porcentaje al que se puede utilizar una batería, en relación con su capacidad total.Por ejemplo, si una batería tiene una DoD del 95 %, puede utilizar de forma segura hasta el 95 % de su capacidad antes de que sea necesario recargarla.

Batería de iones de litio

Como se mencionó anteriormente, los fabricantes de baterías prefieren la tecnología de baterías de iones de litio por su mayor DoD, su vida útil confiable, su capacidad para retener más energía durante más tiempo y un tamaño más compacto.Sin embargo, debido a estos numerosos beneficios, las baterías de iones de litio también son más caras en comparación con las baterías de plomo-ácido.

Batería de ácido sólido

Las baterías de plomo-ácido (la misma tecnología que la mayoría de las baterías de automóviles) existen desde hace años y se han utilizado ampliamente como sistemas de almacenamiento de energía en el hogar para opciones de energía fuera de la red.Si bien todavía están en el mercado a precios económicos, su popularidad se está desvaneciendo debido al bajo DoD y la vida útil más corta.

Almacenamiento acoplado a CA frente a almacenamiento acoplado a CC

El acoplamiento se refiere a cómo están conectados sus paneles solares a su sistema de almacenamiento de batería, y las opciones son acoplamiento de corriente continua (CC) o acoplamiento de corriente alterna (CA).La principal diferencia entre ambos radica en el camino que sigue la electricidad que crean los paneles solares.

Las células solares crean electricidad de CC, y esa electricidad de CC debe convertirse en electricidad de CA antes de que pueda ser utilizada en su hogar.Sin embargo, las baterías solares sólo pueden almacenar electricidad de CC, por lo que existen diferentes formas de conectar una batería solar a su sistema de energía solar.

Almacenamiento acoplado a CC

Con el acoplamiento de CC, la electricidad de CC creada por los paneles solares fluye a través de un controlador de carga y luego directamente a la batería solar.No hay ningún cambio de corriente antes del almacenamiento y la conversión de CC a CA solo se produce cuando la batería envía electricidad a su hogar o la regresa a la red.

Una batería de almacenamiento acoplada a CC es más eficiente porque la electricidad sólo necesita cambiar de CC a CA una vez.Sin embargo, el almacenamiento acoplado a CC normalmente requiere una instalación más compleja, lo que puede aumentar el costo inicial y alargar el cronograma general de instalación.

Almacenamiento acoplado a CA

Con el acoplamiento de CA, la electricidad de CC generada por sus paneles solares pasa primero por un inversor para convertirse en electricidad de CA para el uso diario de los electrodomésticos de su hogar.Esa corriente CA también se puede enviar a un inversor separado para convertirla nuevamente en corriente CC para almacenarla en la batería solar.Cuando llega el momento de utilizar la energía almacenada, la electricidad sale de la batería y regresa a un inversor para convertirla nuevamente en electricidad de CA para su hogar.

Con el almacenamiento acoplado a CA, la electricidad se invierte tres veces distintas: una vez cuando pasa de los paneles solares a la casa, otra cuando pasa de la casa al almacenamiento de la batería y una tercera vez cuando regresa del almacenamiento de la batería a la casa.Cada inversión produce algunas pérdidas de eficiencia, por lo que el almacenamiento acoplado a CA es ligeramente menos eficiente que un sistema acoplado a CC.

A diferencia del almacenamiento acoplado a CC, que sólo almacena energía de paneles solares, una de las grandes ventajas del almacenamiento acoplado a CA es que puede almacenar energía tanto de los paneles solares como de la red.Esto significa que incluso si sus paneles solares no generan suficiente electricidad para cargar completamente su batería, aún puede llenar la batería con electricidad de la red para brindarle energía de respaldo o aprovechar el arbitraje de tarifas eléctricas.

También es más fácil actualizar su sistema de energía solar existente con almacenamiento de batería acoplado a CA, porque puede agregarse simplemente sobre un diseño de sistema existente, en lugar de tener que integrarse en él.Esto hace que el almacenamiento de baterías acopladas a CA sea una opción más popular para instalaciones de modernización.

Cómo funcionan las baterías solares con un sistema de energía solar

Todo el proceso comienza con los paneles solares en el techo generando energía.Aquí hay un desglose paso a paso de lo que sucede con un sistema acoplado a CC:

1. La luz del sol incide en los paneles solares y la energía se convierte en electricidad de CC.
2. La electricidad ingresa a la batería y se almacena como electricidad CC.
3. La electricidad de CC sale de la batería y entra a un inversor para convertirse en electricidad de CA que el hogar puede usar.

El proceso es ligeramente diferente con un sistema acoplado a CA.

1. La luz del sol incide en los paneles solares y la energía se convierte en electricidad de CC.
2. La electricidad ingresa al inversor para convertirse en electricidad de CA que el hogar puede usar.
3. Luego, el exceso de electricidad fluye a través de otro inversor para volver a convertirse en electricidad de CC que se puede almacenar para más adelante.
4. Si la casa necesita utilizar la energía almacenada en la batería, esa electricidad debe fluir a través del inversor nuevamente para convertirse en electricidad de CA.

Cómo funcionan las baterías solares con un inversor híbrido

Si tiene un inversor híbrido, un solo dispositivo puede convertir electricidad de CC en electricidad de CA y también puede convertir electricidad de CA en electricidad de CC.Como resultado, no necesita dos inversores en su sistema fotovoltaico (PV): uno para convertir la electricidad de sus paneles solares (inversor solar) y otro para convertir la electricidad de la batería solar (inversor de batería).

También conocido como inversor de batería o inversor híbrido conectado a la red, el inversor híbrido combina un inversor de batería y un inversor solar en un solo equipo.Elimina la necesidad de tener dos inversores separados en la misma configuración al funcionar como inversor tanto para la electricidad de su batería solar como para la electricidad de sus paneles solares.

Los inversores híbridos están ganando popularidad porque funcionan con y sin almacenamiento de batería.Puede instalar un inversor híbrido en su sistema de energía solar sin batería durante la instalación inicial, lo que le brinda la opción de agregar almacenamiento de energía solar en el futuro.

Beneficios del almacenamiento en baterías solares

Agregar batería de respaldo para paneles solares es una excelente manera de garantizar que aproveche al máximo su sistema de energía solar.Estos son algunos de los principales beneficios de un sistema de almacenamiento de batería solar doméstico:

Almacena el exceso de generación de electricidad

Su sistema de paneles solares a menudo puede producir más energía de la que necesita, especialmente en días soleados cuando no hay nadie en casa.Si no tiene almacenamiento de energía solar en una batería, la energía adicional se enviará a la red.Si participas en unprograma de medición neta, puedes obtener crédito por esa generación adicional, pero generalmente no es una proporción de 1:1 por la electricidad que generas.

Con el almacenamiento de batería, la electricidad adicional carga la batería para su uso posterior, en lugar de ir a la red.Puede utilizar la energía almacenada durante épocas de menor generación, lo que reduce su dependencia de la red para obtener electricidad.

Proporciona alivio en caso de cortes de energía

Dado que sus baterías pueden almacenar el exceso de energía creada por sus paneles solares, su hogar tendrá electricidad disponible durante los cortes de energía y otros momentos en que la red se corte.

Reduce su huella de carbono

Con el almacenamiento en batería de paneles solares, puede volverse ecológico aprovechando al máximo la energía limpia producida por su sistema de paneles solares.Si esa energía no se almacena, dependerá de la red cuando sus paneles solares no generen lo suficiente para sus necesidades.Sin embargo, la mayor parte de la electricidad de la red se produce utilizando combustibles fósiles, por lo que es probable que utilice energía sucia cuando la extraiga de la red.

Proporciona electricidad incluso después de que se pone el sol

Cuando se pone el sol y los paneles solares no generan electricidad, la red interviene para proporcionar la energía que tanto necesita si no tiene ninguna batería de almacenamiento.Con una batería solar, utilizará más de su propia electricidad solar durante la noche, lo que le brindará más independencia energética y le ayudará a mantener baja su factura de electricidad.

Una solución silenciosa para las necesidades de energía de respaldo

Una batería de energía solar es una opción de almacenamiento de energía de respaldo 100% silenciosa.Usted se beneficiará de energía limpia sin mantenimiento y no tendrá que lidiar con el ruido que proviene de un generador de respaldo a gas.

Conclusiones clave

Comprender cómo funciona una batería solar es importante si está pensando en agregar almacenamiento de energía de paneles solares a su sistema de energía solar.Debido a que funciona como una gran batería recargable para su hogar, puede aprovechar cualquier exceso de energía solar que generen sus paneles solares, lo que le brinda más control sobre cuándo y cómo usa la energía solar.

Las baterías de iones de litio son el tipo más popular de batería solar y funcionan mediante una reacción química que almacena energía y luego la libera como energía eléctrica para su uso en el hogar.Ya sea que elija un sistema híbrido, acoplado a CC o a CA, puede aumentar el retorno de la inversión de su sistema de energía solar sin depender de la red.