¿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 de usar energía solar. almacenamiento de batería

¿Qué es una batería solar?

Comencemos con una respuesta simple 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 los cortes de energía.

El objetivo de una batería solar es ayudarlo a usar más energía solar que está creando.Si no tiene almacenamiento de batería, cualquier exceso de electricidad de la energía solar va a la red, lo que significa que está generando energía y brindándosela a otras personas sin aprovechar al máximo la electricidad que crean sus paneles primero.

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

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 utilizada para 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 con carga negativa hacia el cátodo con carga positiva.

Este movimiento es fomentado y potenciado 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 usen electricidad.

Cuando extrae electricidad de la batería, los iones de litio fluyen de regreso a través del electrolito hacia el electrodo positivo.Al mismo tiempo, los electrones se mueven del electrodo negativo al electrodo positivo a través del circuito externo, alimentando el dispositivo enchufado.

Las baterías de almacenamiento de energía solar para el hogar combinan múltiples celdas de batería de iones con electrónica sofisticada que regula 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 corriente eléctrica.

Comparación de tecnologías de almacenamiento de baterías

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

También conocida como DoD, la profundidad de descarga es el porcentaje en el que se puede usar una batería, en relación con su capacidad total.Por ejemplo, si una batería tiene un DoD del 95 %, puede usar de forma segura hasta el 95 % de la capacidad de la batería 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 almacenar más energía durante más tiempo y su 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) han existido durante 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 asequibles, su popularidad se está desvaneciendo debido al bajo DoD y la vida útil más corta.

Almacenamiento acoplado de CA frente a almacenamiento acoplado de CC

El acoplamiento se refiere a cómo se conectan 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 los dos radica en el camino que sigue la electricidad que crean los paneles solares.

Las celdas 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 solo pueden almacenar electricidad de CC, por lo que existen diferentes formas de conectar una batería solar a su sistema de energía solar.

Almacenamiento acoplado de 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 cambio de corriente antes del almacenamiento, y la conversión de CC a CA solo ocurre cuando la batería envía electricidad a su hogar o vuelve a la red.

Una batería de almacenamiento acoplada a CC es más eficiente, porque la electricidad solo necesita cambiar de CC a CA una vez.Sin embargo, el almacenamiento acoplado a CC generalmente requiere una instalación más compleja, lo que puede aumentar el costo inicial y prolongar el tiempo total de instalación.

Almacenamiento acoplado de 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 volver a convertirla en corriente CC para almacenarla en la batería solar.Cuando llega el momento de usar la energía almacenada, la electricidad sale de la batería y regresa a un inversor para convertirse nuevamente en electricidad de CA para su hogar.

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

A diferencia del almacenamiento acoplado a CC que solo almacena energía de paneles solares, una de las grandes ventajas del almacenamiento acoplado a CA es que puede almacenar energía tanto de 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 proporcionarle energía de respaldo o para aprovechar el arbitraje de tarifas de electricidad.

También es más fácil actualizar su sistema de energía solar existente con almacenamiento de batería acoplado a CA, ya que simplemente se puede agregar 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 las instalaciones de reacondicionamiento.

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 de CC.
3. Luego, la electricidad de CC sale de la batería y entra en 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. El exceso de electricidad luego 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 usar la energía almacenada en la batería, esa electricidad debe fluir nuevamente a través del inversor 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 la electricidad de CC en electricidad de CA y también puede convertir la 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 basado en batería o inversor híbrido conectado a la red, el inversor híbrido combina un inversor de batería y un inversor solar en una sola pieza de equipo.Elimina la necesidad de tener dos inversores separados en la misma configuración al funcionar como un 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 batería de almacenamiento.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 más adelante.

Beneficios del almacenamiento de batería solar

Agregar una batería de respaldo para los 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 para el hogar:

Almacena el Exceso de Generación de Electricidad

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

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

Proporciona alivio de cortes de energía

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

Reduce su huella de carbono

Con el almacenamiento de batería de panel solar, puede volverse ecológico aprovechando al máximo la energía limpia producida por su sistema de panel solar.Si esa energía no se almacena, dependerá de la red cuando sus paneles solares no generen suficiente para sus necesidades.Sin embargo, la mayor parte de la electricidad de la red se produce con combustibles fósiles, por lo que es probable que estés utilizando energía sucia cuando extraigas 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 se necesita si no tiene almacenamiento de batería.Con una batería solar, usará más de su propia electricidad solar durante la noche, lo que le brinda más independencia energética y lo ayuda 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.Puede beneficiarse de la energía limpia libre de mantenimiento y no tiene 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 panel solar 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 a través de una reacción química que almacena energía y luego la libera como energía eléctrica para usar en su hogar.Ya sea que elija un sistema acoplado a CC, acoplado a CA o híbrido, puede aumentar el retorno de la inversión de su sistema de energía solar sin depender de la red.