La energía solar es de las más demandadas en el mundo las energías renovables. Sin embargo, sigue teniendo el mismo problema que el resto de las energías renovables: su almacenamiento. En este caso, vamos a hablar de las baterías solares de litio para poder almacenar la energía que se genera de los paneles fotovoltaicos. Estas baterías tienen unas características bastante interesantes que hacen el trabajo mucho más sencillo.
Por ello, vamos a dedicar este artículo a contarte todo lo que necesita saber sobre las baterías solares de litio, cómo funcionan y cuáles son sus ventajas.
Qué son las baterías solares de litio
Las celdas solares son elementos que permiten almacenar la energía eléctrica generada mediante el uso de paneles solares. Este tipo de baterías fotovoltaicas de autoconsumo están destinadas a utilizar la energía en cualquier momento, especialmente cuando la instalación fotovoltaica no está en funcionamiento.
Existen muchos tipos de baterías para instalaciones solares, cada una con diferentes características y tecnologías, por lo que es necesario entender el tamaño, la capacidad y la potencia requerida para que una instalación de paneles solares funcione correctamente y aproveche al máximo la energía. Pues con estas podrás cargar la bomba hidráulica de tu coche o casa.
Tipos de baterías utilizadas en la energía solar
- Monocélulas: Son ideales para pequeñas instalaciones fotovoltaicas aisladas sin motores. Son baterías de plomo ácido que son baratas y sencillas.
- Baterías de Ciclo Profundo: Más grandes y pesadas, con el mismo ciclo que una sola celda, son ideales para unidades de consumo medio y larga vida útil.
- Celdas AGM: tienen la particularidad de fijación de electrolito y válvula de regulación de gas, son celdas herméticamente selladas y no requieren ningún tipo de mantenimiento, son muy resistentes a las vibraciones y están diseñadas para pequeñas instalaciones fotovoltaicas.
- Baterías Fijas: Tienen una larga vida útil y están diseñadas para unidades de larga duración.
- Baterías de litio: no emiten gas, son muy ligeras, no se ven afectadas cuando están completamente descargadas y ocupan muy poco espacio.
El litio es un metal alcalino, inflamable, blando, maleable, plateado y ligero, y se caracteriza por una corrosión muy rápida al contacto con el aire. El litio está presente en la corteza terrestre en 65 partes por millón y no puede sumergirse en agua. Estas baterías solares de litio son las que tienen carga rápida, mayor vida útil y mayor densidad energética.
También conocidas como baterías de iones de litio o «litio-ion», utilizan una sal de litio como electrolito, que logra liberar electrones y, mediante una reacción química, son capaces de almacenar y liberar energía eléctrica. Las baterías de litio son una excelente alternativa a las instalaciones fotovoltaicas con altas demandas energéticas que requieren mucha autonomía a lo largo del día y menor radiación solar. Este tipo de batería de paneles solares puede ser modular y puede interconectarse según las necesidades y los cambios en los hábitos de consumo del hogar.
Tipos de baterías solares de litio
Las baterías de litio son los acumuladores de mayor vida útil, con baja tasa de autodescarga, buena profundidad de descarga y sin efecto memoria, ya que pueden almacenar la mitad de la carga sin dañar la batería de litio. Tienen 3 veces la capacidad energética de las baterías convencionales y soportan mayores tasas de corriente.
Además, son de una calidad extraordinaria a altas tensiones, ya que algunos modelos operan en un rango variable de unos 300 V a 450 V, consiguiendo reducir las corrientes circulantes para evitar calentamientos o pérdidas de cableado, entre otras desventajas.
Las tecnologías BMS (Battery Management Systems) son elementos de seguridad que deben tener las baterías de litio para evitar accidentes durante su uso, por lo que son muy recomendables para los sistemas solares, es importante destacar 3 componentes esenciales en las instalaciones de baterías de litio.
Actualmente existen tres tipos de baterías:
- Baterías de Litio/Óxido de Cobalto: Una de sus principales ventajas es su alta densidad energética y su excelente durabilidad.
- Batería de óxido de litio/magnesio: tiene un alto nivel de seguridad, pero no se recomienda encarecidamente su uso a altas temperaturas.
- Batería de fosfato de hierro/litio: además de más de 2000 ciclos, tiene el mejor rendimiento de seguridad y es una batería de fosfato de hierro y litio con una larga vida útil.
- Baterías de Litio Cilíndricas/Tubulares: Son de Ion Litio y se conocen como baterías de Polímero de Litio.
- Baterías de Litio de Polímero de Litio Planas: También son baterías de Polímero de Litio.
- Baterías de Litio con Inversor: Son el último avance tecnológico, son baterías de Litio con un inversor interno que puede trabajar en paralelo con la batería, lo que les permite funcionar como batería e inversor de energía en espacios reducidos.
Ventajas
En comparación con las baterías de plomo-ácido tradicionales, las baterías de iones de litio tienen las siguientes ventajas:
- Alta densidad de energía: almacena más energía con menos peso. Las baterías de iones de litio pueden ahorrar hasta un 70 % de espacio y un 70 % de peso en comparación con las de plomo ácido. Todos estos son muy útiles, especialmente para el almacenamiento y transporte de baterías.
- Las baterías de iones de litio requieren poco mantenimiento (apenas) y son más resistentes a las descargas irregulares.
- No emiten gases tóxicos y contaminantes.
- Alta corriente de carga.
- Tardan menos en cargarse
- Alta corriente de descarga. Se pueden descargar rápidamente sin pérdida de vidas.
- Batería de larga duración. Seis veces superior a las tradicionales.
- Dura unos 15 años.
- Alta eficiencia entre carga y descarga. Muy poca pérdida de energía debido a la generación de calor.
- Mayor potencia continua disponible.
- Casi no tienen autodescarga.
- La batería de plomo-ácido nunca debe extenderse después de que haya comenzado la instalación, ya que la vida útil de la batería nueva se acortará al mismo nivel que la vida útil de la batería antigua.
- Las baterías de litio se pueden alargar en cualquier momento, y las nuevas baterías alargadas no son un problema.
- Se pueden conectar baterías de litio en paralelo para aumentar la capacidad. Ten en cuenta que el resto de las baterías no deben conectarse en paralelo ya que esto acortará drásticamente su vida útil.
- Una batería de plomo-ácido pierde su ciclo de vida (duración) si se descarga por debajo del 50% de su estado de carga (profundidad de descarga = DOD) o se descarga muy rápidamente.
- Las baterías de iones de litio, por otro lado, se pueden descargar hasta aproximadamente un 80% DOD y más rápido que las baterías de plomo-ácido sin perder su vida útil. Los nuevos pueden incluso tener 100% DOD.
Desventajas de las baterías de litio
- Su precio más alto
- Necesitan un controlador o encargado para regular la carga y descarga. En este regulador se suele incluir un inversor y un regulador.
- A menudo se les llama «inversores híbridos».
- Problemas de reciclaje.
- Dependencia del litio en algunos países.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre las baterías solares de litio y sus características.