¿Cuál es la eficiencia energética de las baterías solares?

23 de noviembre de 2021
¿Podemos mejorar la eficiencia energética instalando baterías solares? Si, las baterías mejoran la eficiencia energética, aunque depende el consumo eléctrico que tengamos y en que horas lo usamos. Para que estemos mejor informados, en este artículo vemos si las placas solares son más eficientes al disponer de una batería; como conseguir una mayor eficiencia energética con baterías solares; sabremos cuanto duran las baterías solares y las ventajas de disponer de una en nuestra instalación solar. Así como la comparación entre una batería estándar y una inteligente. ¡Súmate al autoconsumo y ahorra! ¡Sigue leyendo y comprueba si te interesa también una batería para tus placas solares!
Artículo escrito por:
Marcos Carbonell
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Fuente de la imagen: ©Sonnen GmbH

¿Son las placas solares más eficientes con baterías?

La batería solar facilita la acumulación de energía eléctrica generada por las placas solares durante las horas de sol, de modo que pueden ayudar a optimizar mejor nuestro consumo eléctrico y hasta cierto punto mejorar la eficiencia energética del conjunto de la instalación. Al usar paneles solares con batería disponemos de un sistema acumulador con muchos ciclos de carga y descarga, que nos ayuda a dosificar la energía que obtenemos gracias a la radiación solar.

Para determinar la eficiencia energética de una instalación fotovoltaica, deberemos solicitar a un instalador especializado que nos realice un estudio, ya que cada caso es completamente diferente. Aunque tengamos dos viviendas iguales, con los mismos electrodomésticos, los hábitos de cada familia harán que el consumo sea diferente, tanto en cantidad como en la distribución de horas de consumo.

Por ello, en cada caso se deberá analizar el consumo eléctrico, en que horas se produce mayoritariamente y establecer la conveniencia o no de baterías solares, y la mejora en eficiencia energética que estas aportarían a la instalación.

¿Cuándo son rentables las baterías para el autoconsumo fotovoltaico?

La instalación de una batería solar, para almacenar energía eléctrica generada por la instalación fotovoltaica, es una opción que nos puede ayudar a conseguir mayor rentabilidad a nuestras placas solares. No obstante, ese rendimiento o eficiencia energética depende del tipo de instalación que tengamos o queramos instalar.

Rentabilidad de las baterías solares fotovoltaicas

Instalación aislada (no conectada a la red) Instalación conectada a la red
✓ Las instalaciones de placas solares aisladas necesitan el uso de baterías solares para almacenar la energía generada durante el día ✓ Las baterías son rentables cuando hacemos mucho uso de electricidad por la noche
✓ Las instalaciones aisladas son completamente independientes, no es cuestión de rentabilidad, ya que las baterías son imprescindibles ✓ En el caso de un consumo mayoritario durante las horas de sol, las baterías no son muy rentables

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¿Cómo conseguir una mayor eficiencia energética con baterías solares?

Debemos tener en cuenta que los mayores consumos de electricidad se producen cuanto no hay sol disponible, por lo que debemos consumir electricidad de la red si no disponemos de una batería solar.

También podemos argumentar: " Toda la electricidad que generan mis placas solares durante el día, y que no uso, la vierto a la red con el fin que me compensen con lo consumido de la red, e incluso que me bonifiquen, de forma que mi factura de la luz sea menor".

Este es un argumento hasta cierto punto válido, ya que ahora podemos solicitar la compensación por autoconsumo. No obstante, la comercializadora solo nos compensará hasta la cantidad de electricidad que hemos consumimos de la red, nunca más de esa cantidad. Por lo que si vertemos más electricidad de la que consumimos de la red, estamos regalando energía a la compañía comercializadora.

Si estamos en el sistema de autoconsumo su propio nombre indica que nuestra instalación es para generar la electricidad que necesitamos, no con la intención de venderla. Es por ello que conseguiremos que nuestra instalación fotovoltaica tenga más eficiencia energética, si nos dejamos asesorar. Con un estudio adecuado de un profesional de las instalaciones fotovoltaicas nos aseguraremos de que realmente podemos hacer una instalación sin la batería solar, o por el contrario nos conviene contar con ella.

Así, si disponemos de una instalación fotovoltaica de autoconsumo con batería solar, guardamos la electricidad cuando no la necesitamos y la consumimos cuando nos falta, de forma que no se desperdicia energía. O lo que es lo mismo ganamos en eficiencia energética.

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¿Cuánto duran las baterías de los paneles solares?

Los fabricantes por su parte garantizan que un modelo de batería solar en particular tiene un determinado número de ciclos de carga/descarga. Por ello, la vida de una batería depende del número de ciclos que una batería es capaz de aguantar hasta alcanzar una capacidad residual del 80%.

Se define como capacidad residual de una batería solar a la capacidad eléctrica que permanece en la batería después de la descarga, uso y/o mantenimiento.

De esta forma, si sometemos a una batería solar a un proceso de ciclos diarios cortos y seguidos, su vida útil se reducirá sensiblemente. Por el contrario, si los procesos de carga/descarga son pocos o solo uno diariamente, su vida útil se prolongará. No obstante, las baterías de litio han demostrado que soportan muchos más ciclos de carga/descarga que las normales plomo-ácido.

Ejemplo de estimación de la durabilidad de una batería

Tipo de batería Nº ciclos* Años (ciclo/día)
✓ Plomo-ácido 1.500 ciclos 5 años
✓ Litio 5.000 ciclos 13 años
✓ Batería de litio inteligente 8.000 ciclos 20 años

* Número de ciclos conservando la capacidad residual al 80%


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Ventajas de contar con baterías solares en mi instalación fotovoltaica

La principal ventaja de contar con una batería solar, o varias de ellas en función del tamaño de la instalación, es tener una cierta o total independencia, y que el consumo eléctrico principal sea de autoconsumo, no de la red. Teniendo en cuenta que cuando queremos tener una instalación de autoconsumo en España, la decisión o no de poner batería solar, es más una cuestión de cubrir la necesidad de energía eléctrica que del ahorro en sí.

Quizás un proceso lógico sería hacer la instalación sin la batería solar, ahorrar un poco en la factura de la luz y después de unos meses, que una empresa especializada en fotovoltaica nos realice una evaluación de lo que consumimos de la red, lo que generamos y lo que cedemos a la red. De esta forma comprobaremos si nuestros hábitos de consumo eléctrico están compensados o necesitamos de la instalación de una batería solar o un conjunto de ellas para mejorar la eficiencia energética de nuestra instalación. Es decir, el balance entre la generación, consumo y cesión a la red.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Otra ventaja que pueden aportar las baterías a nivel global, no solo particular es equilibrar el transporte eléctrico. Cada vez que tenemos que transportar electricidad por la red de cables eléctricos que nos comunica a todos los consumidores de electricidad, se producen unas perdidas, debidas al efecto Joule(1). Teniendo en cuenta que cuanto mayor sea la corriente eléctrica que circula por un cable, mayor es la perdida de electricidad, nos debe preocupar que esa electricidad generada por nuestras placas no se pierda.

Quizás como particulares no nos afecte económicamente. Puesto que antes de salir de nuestra instalación privada, la electricidad ha pasado por un contador de salida, y no se contabilizan las perdidas en forma de calor en la red exterior. Pero como miembros de la sociedad en la que vivimos si debe preocuparnos que la energía no se pierda, y optimicemos todos los recursos de que disponemos. Y la batería solar nos ayuda a que el flujo eléctrico disminuya y con ello aumentemos la eficiencia energética de las instalaciones eléctricas.

(1) Se conoce como efecto Joule al fenómeno por el cual parte de la corriente eléctrica que circula por un conductor, se transforma en calor. El movimiento de los electrones en un metal conductor es desordenado o caótico. Este desplazamiento sin orden ni dirección definida provoca continuas colisiones con los núcleos atómicos y como consecuencia, una pérdida de energía cinética, que se transforma en un aumento de la temperatura en el propio cable conductor.


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Comparativa instalación con una batería estándar vs. batería inteligente

La batería solar inteligente es una batería que además de su tecnología de almacenaje, basada normalmente en el litio, disponen de un pequeño “ordenador” que controla el nivel e intensidad de carga y descarga, además de otros parámetros, optimizando la instalación y alargando su vida útil. Aunque algunas de estas características las tienen también los inversores fotovoltaicos, ya hay baterías que son capaces de tomar decisiones para mejorar la eficiencia de las instalaciones solares.

Por ejemplo, la batería inteligente puede conectarse a internet y consultar el precio de la electricidad en los diferentes tramos horarios. Según estos precios, puede decidir cuando conviene almacenar la electricidad en la batería o verterla directamente a la red. O incluso cargarse de la red cuando el precio es adecuado y la intensidad del sol no es suficiente para generar mucha electricidad. Etc.

Comparativas placas solares con batería estándar vs. batería litio inteligente

Aspectos Batería solar Monoblock Batería solar inteligente
✓ Vida útil De 4 – 5 años Más de 20 años
✓ Mantenimiento Riguroso y obligatorio Apenas mantenimiento
✓ Autogestión Sin autogestión Con autogestión
✓ Tiempo de carga Carga lenta Carga rápida
✓ Profundidad de descarga Sobre el 50% Entre 80 y 90%
✓ Peso Relativamente pesadas 1/3 de las Monoblock
✓ Dimensiones Relativamente grande 4 veces más pequeña
✓ Temperaturas de funcionamiento Entre 10 y 50° C Entre -10 y 60° C

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Rentabilidad de una instalación de autoconsumo con o sin baterías

Para determinar si es más interesante una instalación con o sin batería solar, exponemos el siguiente ejemplo. Aunque para conocer la eficiencia energética de las baterías solares deberá hacerlo un técnico cualificado en cada caso concreto, intentaremos aclarar un poco las cosas.

Ante todo, debemos tener en cuenta el consumo instantáneo de nuestra vivienda. Por lo general, en las viviendas tenemos un consumo diurno más o menos estable, que corresponde a nevera, stand-by de electrodomésticos, luces, TV, ordenadores. Pero en momentos puntuales tenemos picos de consumo eléctrico (desayunos, comidas y cenas). Pudiendo normalmente programar los encendidos de los electrodomésticos de alto consumo (lavadoras, lavavajillas, etc.)

Esto implica que, si hacemos una instalación de autoconsumo sin baterías solares, de por ejemplo 8 paneles, que corresponden a unos 3 kW, por la mañana estos paneles no van a generar suficiente para cubrir con el consumo que produce el microondas, tostadora, etc. al igual que al mediodía y al anochecer. Y una vez que pasamos estos picos dejamos de aprovechar esa energía pues el consumo normal será de entre 200-300 W/h.

También podemos aumentar la eficiencia energética de las baterías solares si modificamos nuestra tarifa de electricidad, es decir, con el cambio de nuestro contrato a uno con discriminación horaria. De esta forma tendremos la electricidad más barata entre las 24:00 y las 8:00 horas. Por eso, la batería solar nos dará cobertura hasta que entre la tarifa de la luz más barata.

Del mimo modo, con un ajuste o reducción de la potencia contratada mejoraremos la eficiencia energética. Si tenemos una instalación de autoconsumo con baterías, la potencia ya no nos la da la compañía eléctrica, sino nuestro inversor de autoconsumo solar. Esto nos permite ajustar el término fijo y en consecuencia bajar la potencia y pagar menos en el término fijo.

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