¿Qué son las baterías solares? Rentabilidad, tipos y mantenimiento

Las baterías solares son un componente de suma importancia en las instalaciones de autoconsumo ya que son las encargadas de acumular la energía eléctrica y nos permiten aprovechar al máximo la energía solar.

A continuación conocerás toda la información importante acerca de ellas en las instalaciones de placas fotovoltaicas: qué son, los beneficios que ofrecen, su funcionamiento, los diferentes tipos, cuál debes elegir según tus necesidades, etc.

¿Qué es una batería solar fotovoltaica?

Una batería fotovoltaica es el dispositivo que nos permite almacenar la energía que generamos a través de las placas solares durante las horas de sol, para así poder hacer uso de ella en los momentos que no es posible la producción, es decir, durante las horas nocturnas o días nublados. De este modo, estos dispositivos contribuyen a que tengamos electricidad en los momentos que las placas solares no están en funcionamiento.

¿Qué beneficios aportan los acumuladores de energía solar?

Además de ser una solución perfecta para acumular la energía que se produce mediante las placas fotovoltaicas, las baterías solares ofrecen otros muchos beneficios. Algunos de ellos son:

• Excelente comportamiento frente a variaciones en los electrodomésticos en uso de la vivienda, sin importar la cantidad de ellos que estén conectados en un mismo momento.
• No generan casi nada de contaminación, ayudando al cuidado del medio ambiente.
• Tienen una vida útil muy larga, en algunos casos pueden llegar a funcionar adecuadamente hasta 15 años.
• Nos permitirán aumentar la energía autoconsumida de nuestros paneles solares, y con ello reducir aún más nuestra factura de la luz.

¿Cómo funcionan las baterías para placas solares?

Como acabamos de ver, las baterías solares se encargan de acumular la energía solar fotovoltaica para utilizarla cuando las placas solares no producen la electricidad suficiente. Pero ¿cómo lo hacen?

La batería solar está compuesta por una o más celdas electroquímicas que convierten la energía química en electricidad. Las celdas cuentan con un electrodo positivo y otro negativo, así como electrolitos que posibilitan el movimiento de los iones entre los electrodos. De este modo, se facilita el flujo de la corriente fuera de la batería para efectuar su función.

Todo el excedente que se haya generado a partir de la radiación solar que reciben las placas fotovoltaicas será almacenado en la batería perteneciente a la instalación y se podrá utilizar en momentos de iluminación escasa.

La capacidad para almacenar energía dependerá de la velocidad de descarga (a mayor tiempo de descarga, mayor será la cantidad que puede generar). Para dimensionar la capacidad de la batería se suelen tener en cuenta ciertos aspectos que veremos más adelante como el tipo de uso, si el consumo es diario o esporádico, potencia máxima de instalación, etc.

¿Cuándo son rentables las baterías para el autoconsumo fotovoltaico?

La instalación de baterías para almacenar energía solar es una opción que puede ayudarte a rentabilizar tu sistema fotovoltaico, sin embargo, depende del tipo de instalación:

1. Instalación no conectada a red: en las instalaciones de placas solares aisladas son imprescindibles para que puedas almacenar la energía que has generado.

Las instalaciones aisladas son completamente independientes al no estar conectadas a la red pública. Por tanto, no tienen ninguna comercializadora contratada y no se pueden acoger al mecanismo de compensación de excedentes.

2. Instalación conectada a la red: puede ser rentable o no. ¿De qué depende? De las horas de tu consumo:

• Si tu instalación presenta consumos altos durante las horas nocturnas, será muy recomendable que hagas uso de las baterías. Ejemplo: Personas con largas jornadas laborales durante las horas de luz.
• Si tu instalación presenta consumos altos durante el día, no recomendamos que realices esta inversión inicial. Ejemplo: Edificio de oficinas.

Si tienes dudas acerca de si realmente necesitas o vas a rentabilizar la batería solar, no dudes en contactar con nuestro equipo de expertos energéticos para que te asesoren en tu decisión en función de las características de tu proyecto de autoconsumo fotovoltaico.

Baterías de litio para instalaciones fotovoltaicas

Las baterías de litio son las que mejores prestaciones ofrecen y por este motivo, pese a ser recientes, se han posicionado como las líderes indiscutibles para la energía solar en viviendas.

Ventajas de las baterías de litio

• Carecen del “efecto memoria”, por lo que pueden cargarse en cualquier momento
• Permiten mayor densidad energética
• Menor tamaño y peso que las baterías convencionales, pudiendo ahorrar hasta un 70% de espacio
• Son las que más rápido se cargan
• No requieren mantenimiento
• No emiten gases contaminantes

No obstante, al tener una fabricación más cara que el resto de soluciones, son las más costosas. Su vida útil suele ser de 10 años.

¿Merece la pena invertir en una batería de litio?

Si prefieres no implicarte en el mantenimiento de la batería y poder optar a unas prestaciones superiores, merece la pena que inviertas un poco más y optes por baterías de litio. Es cierto que las baterías de plomo-ácido son más económicas, pero también requieren cierto cuidado y atención por parte del usuario: monitorizar la densidad del electrolito, vigilar los niveles, etc.

Otros tipos de baterías solares: AGM, Monoblock y Estacionarias

1. Baterías AGM (Absorbent Glass Mat)

Este tipo de baterías son ideales para aquellas instalaciones que implican una elevada intensidad de descarga, es decir, que cuenten con múltiples electrodomésticos con potentes motores eléctricos conectados al mismo tiempo. Están equipadas con una válvula que tiene el funcionamiento de renovar automáticamente la producción de energía, sin necesidad de llenar la batería de ácido, por lo que no requieren ningún mantenimiento periódico. Tienen una larga vida útil que ronda de los 5 a los 10 años.

2. Monoblock

Las baterías monoblock son una alternativa económica con muy buen rendimiento para instalaciones pequeñas y con un consumo relativamente bajo, es decir, para iluminar la vivienda, televisión, ordenador, frigorífico, etc. Sin embargo, no es recomendable su uso en lugares que contengan aparatos complejos, (es decir, que cuenten con motor).

Este tipo de baterías están contraindicadas para los picos de arranque altos que pueden producir algunos aparatos como las lavadoras o taladros. Si se utilizaran con este fin, se reduciría notablemente su vida útil, que suele rondar entre los 4 y 5 años. Dentro de esta tipología, podemos encontrar diversos grupos: monoblock plomo-ácido abiertas, de ciclo profundo y monoblock gel.

3. Estacionarias

Al igual que los modelos anteriores, este tipo de baterías solares también son de plomo-ácido con la diferencia de que su diseño es tabular, debido a que están pensadas para instalaciones que implican una constante entrada y salida de energía.

Estos modelos se caracterizan por presentar una gran durabilidad y exigencia, ya que toleran profundos ciclos de descarga con muy buenos resultados, por tanto, son la solución perfecta para el uso diario. Tienen una larga vida útil superior a la de los modelos anteriores, pudiendo alcanzar hasta los 15 años. Dentro de este tipo existen tres modelos diferentes: OPzS, OPzV TOPzS.

*precio orientativo para una capacidad de 12V 150 AH

La primera impresión es que el precio del plomo-ácido sobre el litio es más barato, sin embargo, las baterías de plomo-ácido ofrecen menos ciclos que las baterías de litio. Al calcular el coste entre el número de ciclos, seguramente el precio a largo plazo será menor en las baterías de litio.

¿Cuánto duran las baterías de una instalación fotovoltaica?

No existe una duración determinada de las baterías solares, dependerá del número de ciclos que la batería es capaz de tolerar hasta que alcanza una capacidad del 80%.

Por consiguiente, si la sometemos a una labor de múltiples ciclos diarios, su vida útil se reducirá. Por el contrario, si su labor es de pocos ciclos diarios, su vida útil se prolongará.

*Número de ciclos conservando la capacidad residual al 80% (capacidad que permanece en la batería después de la descarga, uso y/o mantenimiento.

A continuación se muestra un gráfico para entenderlo visualmente:

¿Qué debo tener en cuenta para elegir la batería fotovoltaica idónea?

Existen diversos tipos de baterías solares y son muchas las preocupaciones a las que nos enfrentamos a la hora de elegir una u otra: cuánto dinero debo invertir, cuál me dará mejor rendimiento, cada cuándo deberé realizar el mantenimiento, plantearnos la posibilidad de comprarlas de segunda mano, etc.

Por todo esto, es conveniente tener en mente una serie de factores para tomar la decisión correcta:

1. En primer lugar, debemos saber si las vamos a utilizar a diario en nuestra casa habitual o esporádicamente en nuestra segunda vivienda (por ejemplo, los fines de semana).

2. Por otra parte, si vas a desplazarte de un lado a otro, debes hacerte con una batería móvil. Por el contrario, si es para tu vivienda habitual, lo más inteligente es que optes por una batería fija para sacarle el máximo rendimiento.

3. Como casi siempre, el precio es un factor determinante. El precio de las baterías ronda desde los 150 hasta los 10.000 euros (o más) en los modelos que mayores prestaciones ofrecen. Por tanto, es importante saber cuánto estás dispuesto a pagar en función del uso que quieras hacer de ellas.

4. El mantenimiento de las baterías es un factor de suma importancia. Al igual que las baterías AGM o las estacionarias OPzV no necesitan ningún tipo de mantenimiento por parte del usuario, otros modelos (monoblock, OPzS y TOPzS) requieren cierto cuidado por nuestra parte para regular el nivel de electrolitos y otros elementos.

5. Por último, existen baterías que van desde los 2v hasta los 48v o más de potencia, lo cual influirá inevitablemente en su precio y en su capacidad de almacenamiento. Por tanto, es importante conocer cuanta energía utilizaremos para decantarnos por una u otra.

¿Qué acumulador solar elegir: 12, 24 o 48v?

Dependerá de tu consumo. Las baterías solares de 12V están diseñadas para instalaciones pequeñas, donde el consumo no supere los 100 kWh mensuales y potencias de 1 kW. Las de 24V son las más utilizadas y son ideales para consumos que oscilan entre los 100-150 kWh mensuales y una potencia de 1-5 kW. Por último, las de 48V están pensadas para instalaciones con alta demanda de potencia por el uso de electrodomésticos con alta exigencia (vitrocerámica, horno, aire acondicionado, etc.), con consumos superiores a 150 kWh y potencias por encima a los 5 kW.

Mantenimiento de las baterías Monoblock, baterías estacionarias OPZS y TOPZS

Las baterías solares son una importante inversión en las instalaciones fotovoltaicas, por lo que es muy importante llevar a cabo un mantenimiento adecuado para que funcionen correctamente y podamos alargar su vida útil. Recuerda leer y seguir en todo momento las indicaciones del fabricante antes de iniciar el proceso de mantenimiento de las baterías.

Antes de nada, comprueba que el lugar en el que se encuentran las baterías solares ventila bien y estas se encuentran protegidas de rayos solares. Es muy importante que no fumes ni enciendas mecheros en la habitación de las baterías.

Posteriormente, verifica que el nivel de electrolito de la batería no ha superado los límites máximos. Para este punto, utiliza agua destilada cuando necesites rellenar el depósito y que haga de electrolito.

Si no reponemos las pérdidas ocasionales de electrolito, las baterías solares pueden sufrir lesiones irreparables, ya que si permitimos que el nivel de electrolito tenga niveles muy bajos y deje al descubierto la placa teniendo contacto con el aire, se sulfatan y se destruyen.

Pasos para llevar a cabo el mantenimiento de batería

Como decíamos, algunos tipos de baterías no requieren ninguna atención por nuestra parte, no obstante, las baterías monoblock y estacionarias (o es importante que cada 3 meses nos aseguremos de su correcto funcionamiento. Para ello, deberás llevar a cabo los siguientes pasos:

1. Separa los conectores de los bornes: Ten en cuenta que es muy importante no tocar ambos polos a la vez (primero el positivo y luego el negativo).

2. Utiliza un paño limpio y seco para limpiar la parte superior de la batería y los bornes. Posteriormente, aprieta los bornes.

3. Si lo necesitas, llena de agua el acumulador (no debes pasarte del punto máximo indicado).

4. Refuerza los bornes.

5. Posteriormente, verifica el estado del cableado y las conexiones, comprobando que no existe ningún tipo de anomalía.

6. Por último, llevaremos a cabo el proceso de ecualización, este paso es muy sencillo, tan solo hay que activar la opción en el regulador. Si el regulador de carga no dispone de ecualización automática, se realizará manualmente.

La periodicidad del proceso de ecualización dependerá de cada modelo y del uso que se haya hecho del mismo. Por tanto, es muy importante seguir las recomendaciones de cada fabricante para no ocasionar ningún tipo de daño a la batería.

Recomendaciones a la hora de realizar el proceso de mantenimiento

• No llevar puestos relojes, anillos u otros objetos de metálicos durante este proceso, ya que podrían tocar los bornes del acumulador.
• No llevar puestos relojes, anillos u otros objetos de metálicos durante este proceso, ya que podrían tocar los bornes del acumulador.
• Utiliza embudos de plástico para rellenar el agua destilada de los vasos de la batería.
• No reemplaces el agua destilada por otro tipo (ej. hervida), ya que podría dañar la batería.
• Si entra en contacto el ácido diluido con la piel o los ojos, lave inmediatamente con agua abundante la zona afectada y posteriormente, solicite atención médica.

 

Otros componentes de instalaciones solares