¿Qué es una batería solar?
¿Los costos exorbitantes de la electricidad, el envejecimiento de la infraestructura y el aumento global de fenómenos climáticos extremos y apagones le hacen pensar en cambiar a la energía solar?
No estás solo
La energía solar es, con diferencia, la fuente renovable de producción de electricidad de más rápido crecimiento, tanto a escala de servicios públicos como para consumidores individuales.
Los sistemas de paneles solares residenciales están bajando de precio y ganando en rendimiento…
Y los generosos incentivos gubernamentales han hecho que el cambio a la energía solar sea más asequible que nunca.
Pero necesitará más que paneles solares para lograr seguridad energética y maximizar el retorno de su inversión solar.
Para los sistemas de paneles solares híbridos y fuera de la red, una batería solar es esencial.
¿Pero es necesario uno para la energía solar conectada a la red?
¿Y cuál es el mejor tipo de batería solar?
¿Qué son las baterías solares?
Las baterías solares almacenan electricidad de corriente continua (CC) producida por módulos fotovoltaicos (PV), como paneles solares y tejas, para su uso posterior.
Se requieren baterías solares en sistemas fotovoltaicos híbridos y fuera de la red porque las fuentes de energía limpia y renovable, como la energía solar, son intermitentes.
Los paneles solares no funcionan por la noche .
En días nublados la generación de electricidad se reduce.
Durante las horas pico de luz solar, las baterías proporcionan energía almacenada según sea necesario cuando el consumo de electricidad excede la generación de su conjunto de paneles solares.
En los sistemas conectados a la red, las baterías solares son opcionales…
Sin embargo, los sistemas de energía solar conectados a la red NO funcionan durante un apagón.
Los sistemas de paneles solares residenciales sin almacenamiento se conectan a la red eléctrica a través de un inversor solar de corriente alterna y un medidor de electricidad bidireccional.
Durante un corte de energía, un interruptor de seguridad interrumpe automáticamente la conexión entre su hogar y la red eléctrica.
Permitir que se transmita electricidad durante un apagón podría herir o matar a los trabajadores que intentan restablecer el suministro eléctrico y provocar más daños a la red.
Si le preocupan los apagones, un sistema fotovoltaico fuera de la red o híbrido con energía solar y almacenamiento ofrece mucha más seguridad energética para el hogar.
¿Cómo funciona una batería solar?
Las baterías solares vienen en numerosos tipos y el proceso detrás de cómo funciona cada una varía significativamente.
Sin embargo, los principios básicos detrás del papel que desempeñan las baterías solares en los sistemas fotovoltaicos son los mismos.
Todos los sistemas de energía solar disponibles actualmente que producen electricidad lo hacen utilizando el efecto fotovoltaico.
Las células fotovoltaicas (PV) están encerradas en un panel solar u otro recinto protector, generalmente compuesto por un marco de acero inoxidable o aluminio y una superficie transparente como vidrio templado.
Los módulos fotovoltaicos recogen fotones de la luz solar y transforman la energía en electricidad de corriente continua (CC).
En sistemas fotovoltaicos híbridos y fuera de la red, la electricidad de CC se transmite desde los módulos fotovoltaicos a través de cables a un controlador de carga solar.
El controlador de carga envía la electricidad de CC a una batería solar para su almacenamiento y uso.
Las baterías solares generalmente están compuestas por múltiples celdas de batería reguladas por un sistema de gestión de batería.
Todas las baterías almacenan energía en forma de CC, que debe convertirse en electricidad de corriente alterna (CA) mediante un inversor solar o de almacenamiento para uso doméstico.
Todos los componentes necesarios (excepto los módulos fotovoltaicos) para producir electricidad utilizable a partir de energía solar se denominan colectivamente equilibrio del sistema.
Siempre que cada parte sea compatible, los componentes individuales de un sistema fotovoltaico (incluidos los paneles solares y las baterías) se pueden comprar por separado y de diferentes fabricantes.
Muchas personas prefieren comprar soluciones de energía solar todo en uno, como las centrales eléctricas portátiles o los generadores para toda la casa de EcoFlow, para tener menos dolores de cabeza y un mejor rendimiento.
Qué tener en cuenta al elegir una batería solar
Antes de profundizar en los diferentes tipos de baterías solares, es esencial comprender los factores a tener en cuenta al evaluar el rendimiento.
Aquí tienes una guía rápida de los términos y conceptos para ayudarte a tomar la mejor decisión de compra.
Tipo de batería
El tipo de batería es el factor número uno que determina el rendimiento.
Las baterías se clasifican según su composición química y construcción.
Los materiales y procesos utilizados para almacenar y distribuir electricidad son de suma importancia.
El tipo de batería determina e impacta todas las demás consideraciones a continuación, incluido el precio.
Capacidad de almacenamiento
La capacidad mide el potencial total de almacenamiento de electricidad de la batería.
Los dispositivos electrónicos de baja carga, como teléfonos y computadoras portátiles, generalmente miden la capacidad en amperios-hora (Ah) y miliamperios-hora (mAh).
Las baterías solares para aplicaciones de alta carga miden la capacidad en vatios-hora y kilovatios-hora (kWh), tal como en su factura de electricidad.
Ciclos y ciclo de vida
Una descarga y recarga completa de una batería se llama ciclo.
El ciclo de vida es una especificación que los fabricantes utilizan para estimar la vida útil en función de cuántas veces
Una batería se puede cargar y descargar antes de perder capacidad de almacenamiento.
Profundidad de descarga (DoD)
El DoD se expresa como un porcentaje que mide cuánta electricidad queda en una batería en relación con su capacidad total de almacenamiento.
Por ejemplo, una batería tiene un DoD del 50% a la mitad de su capacidad total.
Una batería que tiene hasta el 20% del almacenamiento total tiene un DoD del 80%
No se puede utilizar la capacidad total de almacenamiento de las baterías recargables sin consecuencias negativas.
El DoD recomendado indica qué parte de la capacidad total de almacenamiento de la batería puede utilizar sin causar daños ni acortar su ciclo de vida.
Cuando se trata del Departamento de Defensa, lea la letra pequeña.
Las baterías de “ciclo profundo” pueden afirmar tener una profundidad de descarga del 80%, pero solo pueden funcionar a ese nivel durante períodos cortos sin causar daños permanentes.
Estado de carga (SoC)
El estado de carga es el inverso directo del estado de defensa.
La fórmula es SoC = 1 – DoD
Mide cuánta electricidad queda en la batería en relación con la capacidad total de almacenamiento.
Al 50%, DoD y SoC son iguales.
Una vez que haya utilizado el 20% de la capacidad total, el SoC estará al 80%.
Densidad de energía
¿Cuáles son los diferentes tipos de baterías solares?
Las baterías recargables y las células solares pueden ser más antiguas de lo que crees.
La primera batería recargable de plomo-ácido fue inventada por Gaston Planté en 1859.
El descubrimiento de la energía solar se remonta aún más atrás.
Edmond Becquerel demostró por primera vez el efecto fotovoltaico utilizando una célula solar electroquímica en 1839.
No hace falta decir que las células solares y la tecnología de baterías recargables han avanzado mucho desde entonces.
Sin embargo, hoy en día las baterías de plomo-ácido siguen siendo comunes en las aplicaciones fotovoltaicas.
A continuación se muestran los tipos de baterías solares más utilizados en la actualidad, en orden ascendente de menor a mayor rendimiento.
Baterías de plomo-ácido inundadas
La batería de plomo-ácido inundada (FLA) es la tecnología de batería recargable más antigua y todavía se utiliza ampliamente en la actualidad.
Todas las baterías de plomo-ácido, incluidas las baterías de plomo-ácido selladas (SLA) como AGM y Gel Cell, cargan y descargan electricidad CC a través de electrólisis.
También comparten muchas de las mismas materias primas, aunque la construcción de las celdas de la batería varía significativamente entre los tipos.
A menos que hayas cambiado a cargar un Tesla u otro vehículo eléctrico, probablemente tengas una batería FLA en tu automóvil o camión.
Las baterías FLA son económicas y eficaces para proporcionar ráfagas cortas de electricidad de alta corriente.
(Fuente: ResearchGate)
Los componentes esenciales de una batería FLA son:
- Cátodo (electrodo positivo): placa de dióxido de plomo
- Ánodo (electrodo negativo): Placa de plomo metálica
- Electrolito: Ácido sulfúrico diluido con agua destilada (H2SO4 + H2O )
La capacidad de las baterías FLA de proporcionar una sobretensión instantánea las hace muy adecuadas como baterías automotrices para arrancar motores en automóviles, camiones y otros vehículos.
Sin embargo, las baterías FLA son ineficientes para suministrar un suministro continuo de electricidad y tienen una profundidad de descarga (DoD) extremadamente baja.
Las baterías FLA se pueden utilizar en una pequeña instalación de paneles solares que no requiere mucha energía.
Sin embargo, rara vez son la mejor opción.
Las baterías solares FLA pueden ser baratas, pero a largo plazo costarán más.
Ventajas
- Precio inicial más bajo
- Muy adecuado para arrancar motores y máquinas.
- Puede ser adecuado para aplicaciones solares de baja corriente.
Contras
- Ciclo de vida corto (300 – 1000 cargas/descargas con un estado de carga no inferior al 50 %)
- Descarga superficial
- Alta susceptibilidad a temperaturas extremas, en particular a la congelación.
- Requiere un importante mantenimiento de rutina y recarga con agua destilada o desionizada.
- Debe instalarse o almacenarse en posición vertical para evitar fugas y derrames peligrosos.
- La liberación de gases tóxicos requiere operar en un espacio bien ventilado.
Baterías de plomo-ácido selladas (SLA/VRLA)
El ácido de plomo sellado (SLA) y el ácido de plomo regulado por válvula (VRLA) son términos intercambiables para una variación más nueva y menos volátil de la tecnología de batería FLA tradicional.
Al “privar” o inmovilizar la solución de electrolito líquido utilizada en las baterías FLA, las baterías VRLA minimizan los inconvenientes de las celdas húmedas y brindan numerosas mejoras de rendimiento.
Las baterías SLA suelen comercializarse utilizando los siguientes términos:
- Pilas secas
- Baterías de ciclo profundo
- Baterías con falta de ácido
- Baterías sin mantenimiento
Hay dos tipos de baterías solares VRLA: Absorbent Glass Mat (AGM) y Gel Cell.
Debido a que el rendimiento y la comercialización de ambos tipos de pilas SLA (secas) son similares, muchos consumidores no hacen distinción.
Las células AGM y de gel difieren significativamente en construcción y materiales, pero ofrecen muchas de las mismas ventajas (y desventajas) que las baterías solares FLA “húmedas”.
Ventajas
- Carga más rápida
- Mayor vida útil del ciclo
- Tasa de autodescarga más baja
- Profundidad de descarga de hasta el 80 %. Lea atentamente la letra pequeña. Muchos fabricantes de baterías SLA recomiendan mantener un estado de carga (SoC) del 50 %, evitando descargas frecuentes al 80 % de DoD.
- No es necesario instalarlo en posición vertical
- Operar en un espacio sin ventilación
- Menos peligroso si la carcasa está dañada
- No rellenar ni regar
- Menos sensible al calor o al frío extremos.
- Resistente a las vibraciones
- Sin derrames ni fugas
Contras
- Precio más alto
- Menor potencia de sobretensión (vatios de arranque)
- Menos electrolito por volumen
- Se debe tener cuidado de no sobrecargar ni cargar con corriente/voltaje fuera de los parámetros recomendados.
Las baterías solares AGM y Gel Cell superan ampliamente a FLA en rendimiento en aplicaciones solares de alto voltaje como generadores para toda la casa.
Pero ¿cómo se comparan entre sí?
Echemos un vistazo.
Baterías de fibra de vidrio absorbente (AGM)
Las celdas de batería AGM se construyen utilizando esteras de fibra de vidrio para absorber (privar) la solución de electrolito líquido.
Debido a que las baterías AGM están selladas, no requieren riego y necesitan poco mantenimiento más allá de mantener limpios los contactos de la batería.
(Fuente: ResearchGate)
Los componentes principales de una batería AGM son:
- Cátodo (electrodo positivo): placa de dióxido de plomo
- Ánodo (electrodo negativo): Placa de plomo metálica
- Electrolito: Ácido sulfúrico diluido con agua destilada (H2SO4 + H2O )
- Estera de fibra de vidrio absorbente (AGM)
Además de agregar esteras de vidrio absorbentes entre las placas de plomo positivas y negativas, las materias primas utilizadas en las celdas de batería AGM son las mismas que las FLA.
Las esteras absorben el electrolito líquido del ácido sulfúrico y lo inmovilizan.
Los AGM permanecen húmedos, pero no hay ácido que fluya libremente dentro de la celda.
Por este motivo, a las baterías AGM a veces se las denomina “privadas de ácido”.
Atrapar el electrolito en esteras de fibra de vidrio no impide que se produzca el proceso de electrólisis para cargar y descargar la batería.
Por el contrario, según la mayoría de las métricas críticas, mejora el rendimiento.
Una ventaja histórica de las baterías FLA sobre las baterías SLA es su capacidad de producir energía más específica (o instantánea).
Esta es una de las razones por las que tradicionalmente se ha utilizado FLA para baterías de automóviles.
Las baterías AGM se han utilizado durante mucho tiempo en motocicletas y vehículos como carros de golf.
Gracias a las mejoras tecnológicas, las baterías AGM están sustituyendo cada vez más a las baterías FLA en automóviles y camiones. Son menos susceptibles al frío extremo y duran más.
Pero ¿cuáles son las ventajas y desventajas de las baterías AGM frente a las de Gel?
Ventajas
- Carga rápida
- Parámetros de carga más tolerantes
- Menos susceptible a la sobrecarga
- Alta densidad energética
- Mayor potencia de salida
- Mejor para arrancar motores mecánicos.
- Menos sensible al calor extremo
- Amplia gama de aplicaciones
Contras
- Menor profundidad de descarga
- Más susceptible a la subcarga
- Menos eficiente a tasas de carga más bajas
- Esperanza de vida media ligeramente más corta debido a las dendritas y la estratificación
Baterías de gel
Es posible que notes en este punto que las baterías FLA y AGM utilizan materiales primarios en común.
Gel Cell también utiliza placas de plomo como electrodos y ácido sulfúrico diluido como electrolito.
La principal diferencia entre las baterías AGM y las de gel es el método y los materiales utilizados para reducir la volatilidad y mejorar el rendimiento del electrolito líquido utilizado en todas las baterías de plomo-ácido.
(Fuente: ResearchGate)
Los componentes principales de una batería de celda de gel son:
- Cátodo (electrodo positivo): placa de dióxido de plomo
- Ánodo (electrodo negativo): Placa de plomo metálica
- Electrolito: Ácido sulfúrico diluido con agua destilada (H2SO4 + H2O )
- Se agrega polvo de sílice para inmovilizar el electrolito líquido y darle una consistencia similar a un gel.
Las diferencias entre las celdas de batería de gel y AGM son relativamente mínimas en lo que respecta al rendimiento.
A continuación se presentan las ventajas y desventajas más críticas.
Ventajas
- Ciclos más profundos
- Más adecuado para cargas/descargas lentas y constantes.
- Menos sensible a las vibraciones
Contras
- Puede ser marginalmente más caro en promedio
- Más susceptible a la sobrecarga
- Mayor sensibilidad a las variaciones de corriente y voltaje
- Un poco más sensible a la temperatura, especialmente en condiciones de calor extremo.
¿El veredicto?
Las baterías de gel pueden funcionar ligeramente mejor que las baterías AGM en la mayoría de las aplicaciones fotovoltaicas.
Una menor susceptibilidad a los daños causados por la baja corriente y la subcarga puede proporcionar un poco más de protección contra la intermitencia inherente de la energía solar.
Por otro lado, las baterías solares de celdas de gel tienden a tener un precio ligeramente más alto.
Ningún tipo de batería SLA se acerca a las baterías solares de iones de litio.
En lo que a rendimiento se refiere, tanto las baterías AGM como las Gel Cell SLA quedan atrás de las baterías solares de iones de litio y LiFePO4.
Si está decidido a adquirir una batería solar VRLA, el factor determinante más importante probablemente será el precio.
Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd)
Hasta finales del siglo XX, las baterías recargables de níquel-cadmio (Ni-Cd/Ni-Cad) eran la única alternativa comercialmente disponible al plomo-ácido.
Las baterías solares de Ni-Cd ofrecen numerosas ventajas sobre las baterías de plomo-ácido, como una vida útil más larga y una mayor resistencia al frío y al calor.
Al igual que las FLA, las baterías de Ni-Cd son baterías de celda húmeda y requieren un llenado ocasional con agua destilada o desionizada para completar la solución electrolítica.
Los componentes esenciales de una celda de batería de níquel-cadmio son:
- Cátodo (electrodo positivo): hidróxido de níquel (Ni-OH)
- Ánodo (electrodo negativo): Cadmio (Cd)
- Electrolito: hidróxido de potasio (KOH)
Las baterías solares de Ni-Cd, que en algún momento fueron una alternativa popular a las baterías de plomo-ácido selladas (SLA), son cada vez más difíciles de conseguir.
El cadmio es un metal pesado tóxico que es difícil de reciclar o eliminar.
Es extremadamente dañino para el medio ambiente y la vida humana.
Como resultado, las baterías de Ni-Cd están prácticamente prohibidas en Europa.
Aparte de las consideraciones medioambientales, las baterías solares de iones de litio superan ampliamente a las de Ni-Cd en rendimiento.
A continuación se presenta un resumen de los beneficios y desventajas de las baterías solares de NiCad frente a las de plomo-ácido inundadas.
Ventajas
- Mayor densidad energética
- Mayor profundidad de descarga
- Velocidad de carga/descarga más rápida
- Menos sensible a temperaturas extremas
- Mayor vida útil del ciclo
Contras
- Ya no está ampliamente disponible
- Caro
- Necesidades adicionales de mantenimiento debido al “efecto memoria” o formación de cristales
- Alta tasa de autodescarga
- El cadmio es cancerígeno y altamente tóxico.
- La eliminación o el reciclaje inadecuados amenazan el suministro de agua, así como la vida humana y acuática.
- Prohibido en gran medida en la UE por razones medioambientales.
Baterías tradicionales de iones de litio (Li-ion/LCO)
Todas las variaciones de celdas de batería de iones de litio contienen los siguientes componentes:
- Ánodo (grafito)
- Cátodo*
- Electrolito (solución de sal de litio como hexafluorofosfato de litio (LiPF6)
- Separadores (polietileno (PE)
- Colectores de corriente positivos y negativos (lámina de aluminio y cobre)
*Los materiales del cátodo varían según la aplicación.
Es el material utilizado en el cátodo, como níquel-magnesio-cobalto (NMC) o fosfato de hierro y litio (LiFePO4/LFP), lo que determina el tipo de batería.
Muchos productos electrónicos de consumo, incluidos teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y cámaras digitales, utilizan cátodos de óxido de cobalto y litio (LCO/LiCoO2).
Debido a la alta densidad energética y la producción de energía específica del LCO, se destaca en aplicaciones de baja carga donde el tamaño y el peso mínimos son una prioridad.
Como en un iPad o iPhone.
Debido a que las baterías LCO fueron las primeras en comercializarse, a menudo se las denomina simplemente baterías de iones de litio.
Sin embargo, tanto NCM como LFP también son subconjuntos de las baterías de iones de litio.
Las LCO también fueron las primeras baterías solares de iones de litio y todavía se utilizan ampliamente, especialmente en sistemas más antiguos.
Sin embargo, los cátodos NCM y LFP tienen propiedades únicas que los convierten en el material preferido para baterías solares de alta carga y de respaldo para toda la casa.
Cuando se trata de eficiencia y rendimiento, incluso las mejores baterías de plomo ácido selladas (SLA) palidecen en comparación con las baterías solares LCO, y mucho menos las NCM y LFP.
Estas son las ventajas y desventajas de las baterías solares tradicionales de iones de litio (LCO) sobre baterías VRLA.
Después de eso, analizaremos en profundidad los tipos de baterías de iones de litio de mejor rendimiento.
Ventajas
- Ciclo de vida: 500-1000 cargas/descargas completas, más que FLA y la mayoría de las baterías solares SLA
- Carga 4 veces más rápida
- Menos pérdida de energía durante la carga (mayor eficiencia)
- Mayor densidad energética
- Costos recurrentes más bajos: las baterías de iones de litio deberán reemplazarse con menos frecuencia
- Mayor profundidad de descarga: puede funcionar de forma continua a un DoD del 80 % al 100 % en lugar del estado de carga del 50 % al 80 % que suelen recomendar los fabricantes de SLA)
- Mayor capacidad
- Tasa de autodescarga más baja
- Amplia gama de temperaturas de funcionamiento
- Facilidad de instalación
- Sin mantenimiento rutinario
Contras
- Precio
- Fuga térmica
Baterías de níquel-manganeso-cobalto (NMC)
Junto con el fosfato de hierro y litio (LFP), el níquel, manganeso y cobalto (NMC) es un subconjunto más nuevo que utiliza un material de cátodo diferente al de las baterías de respaldo solares y domésticas de iones de litio tradicionales.
Las baterías NMC ofrecen un aumento de rendimiento con respecto a las de iones de litio para aplicaciones fotovoltaicas, pero no una mejora tan significativa como la de las LFP (LiFePO4).
Las baterías NMC son las más utilizadas en vehículos eléctricos, pero las LFP están siendo adoptadas cada vez más debido a su excelente perfil de seguridad y razones humanitarias.
El cobalto es un material esencial en las baterías NMC y en la mayoría de los demás tipos de iones de litio, incluido el LCO.
Más del 70% del cobalto del mundo se extrae en la República Democrática del Congo (RDC) en condiciones terribles, a menudo por niños y ancianos.
Como se puede ver en el vídeo de arriba, las prácticas laborales en las minas de cobalto de la República Democrática del Congo son tan horrendas que a menudo se hace referencia al metal como cobalto de sangre.
El cátodo de las baterías solares LiFePO4 está compuesto de fosfato de hierro y litio (no se requiere cobalto).
Aquí se presentan los beneficios y desventajas de las baterías solares NCM frente a las tradicionales de iones de litio.
Luego pasaremos a la LFP.
Ventajas
- Mayor potencia de salida nominal
- Mayor densidad energética
- Rendimiento mejorado del ciclo
- Mayor vida útil (1000-2000)
- Menos susceptible a las fugas térmicas
- Menos propenso al abuso mecánico (prueba del clavo)
- Requiere menos cobalto (composición típica del cátodo: 80 % níquel, 10 % manganeso, 10 % cobalto)
- Menor impacto en el ciclo de vida debido al estado de carga (SoC)
- DoD recomendado más profundo (DoD operativo entre el 80% y el 90%)
Contras
- Más caro
- Densidad energética ligeramente menor
- Energía específica más baja
- DoD real más superficial . (Las baterías LCO continúan funcionando hasta que se descargan entre el 95 y el 100 %, pero las descargas completas afectan negativamente la vida útil del ciclo)
Baterías de fosfato de hierro y litio (LFP/LiFePO4)
Las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP/LiFePO4) ofrecen las ventajas de las baterías LCO y NCM sobre las baterías de plomo-ácido, además de características únicas que las hacen ideales para aplicaciones fotovoltaicas.
Los componentes principales son similares a otras baterías de iones de litio, pero el cátodo está hecho de fosfato de hierro y litio (LiFePO4/LFP).
- Ánodo (grafito)
- Cátodo (fosfato de hierro y litio)
- Electrolito (solución de sal de litio como hexafluorofosfato de litio (LiPF6)
- Separadores (polietileno (PE)
- Colectores de corriente positivos y negativos (lámina de aluminio y cobre)
A diferencia de las baterías LCO, en las baterías LFP prácticamente no existe peligro de fuga térmica.
Mitigar el riesgo, por remoto que sea, de incendio o explosión causados por una fuga térmica es de enorme beneficio en aplicaciones fotovoltaicas de alta capacidad.
Gracias a su excelente perfil de seguridad, el LFP está siendo adoptado rápidamente por fabricantes de vehículos eléctricos como Tesla, reemplazando a menudo al NMC.
Además de la seguridad, hay otras razones por las que los fabricantes de baterías solares y para vehículos eléctricos están cambiando cada vez más de baterías NMC a baterías LiFePO4.
- Descobaltización: Como se mencionó anteriormente, el cobalto es un mineral de conflicto. Las marcas se ven cada vez más presionadas para dejar de usarlo en sus productos.
- Precios a la baja: El NMC es una tecnología más consolidada. Inicialmente, las baterías LFP eran más caras porque los fabricantes debían invertir en nuevos equipos y procesos. Sin embargo, el precio de las baterías solares LFP y NMC se mantiene prácticamente igual. Se prevé que el precio de las baterías LiFePO4 siga bajando. Las baterías NMC de níquel y cobalto son minerales considerablemente más escasos y caros que el hierro y el fosfato. A medida que aumenta la demanda de LFP, se espera que los precios sigan bajando. Mientras tanto, se espera que los precios del NMC se mantengan estables o suban.
Ventajas
- Seguridad: LiFePO4 es la composición química más segura para baterías de iones de litio en aplicaciones de alta carga, como la energía solar residencial y los vehículos eléctricos. Los fuertes enlaces covalentes en los cátodos LFP prácticamente eliminan el riesgo de fugas térmicas.
- Rango de temperatura de funcionamiento más amplio: Las baterías LFP funcionan entre -20 °C (-4 °F) y 60 °C (140 °F). Las baterías de iones de litio funcionan mejor entre 0 °C (32 °F) y 45 °C (113 °F).
- Ciclo de vida: baterías LFP como DELTA Pro Ultra de EcoFlow
Contras
- Densidad energética ligeramente menor
- El voltaje promedio es menor que el de LCO y NCM (3,2 V frente a 3,8 V). Si se producen caídas de voltaje, los paneles solares pueden conectarse en serie en lugar de en paralelo.
Obtenga más información sobre las ventajas y desventajas de las baterías solares LiFePO4 frente a las tradicionales de iones de litio (LCO).
Tecnologías emergentes de baterías solares
Fabricantes, gobiernos y académicos de todo el mundo están siempre en busca del próximo gran avance en el almacenamiento de energía renovable.
A continuación se presenta una lista de tecnologías emergentes de baterías solares que han demostrado ser prometedoras pero que probablemente aún falten años para que estén disponibles comercialmente para uso residencial.
- Baterías de flujo
- Baterías de hierro y aire
- Baterías de estado sólido
- Baterías de iones de sodio
La importancia de las baterías solares de alta calidad
La energía solar residencial es una inversión a largo plazo.
Los paneles solares rígidos de alta eficiencia suelen durar más de 25 años antes de disminuir significativamente su rendimiento.
Las baterías solares de “ciclo profundo” SLA tienen una vida útil mucho más corta que las baterías LiFePO4 y a menudo necesitan ser reemplazadas después de solo unos pocos años de uso regular.
Por otro lado, las soluciones de generadores para toda la casa de EcoFlow pueden proporcionar más de 10 años de uso diario.
La clave para ahorrar y ganar dinero con su inversión en energía fotovoltaica es comprar baterías solares y otros componentes de alta calidad.
Puede que esto alargue el periodo de recuperación de la inversión solar, pero obtendrá un mejor retorno de la inversión a largo plazo.
Los incentivos solares del gobierno también pueden reducir significativamente su inversión inicial.
Por ejemplo, el Crédito Fiscal Federal para Energía Solar del 30% puede ahorrar a los contribuyentes estadounidenses el 30% del costo total de compra e instalación del DELTA Pro Ultra de EcoFlow y hasta 42 paneles solares rígidos de 400 W.
No hay límite en cuanto a lo que puede gastar en su sistema y aún así recibir el Crédito de Energía Limpia Residencial del 30%.
Si el crédito excede su obligación tributaria sobre la renta en el año de instalación, puede trasladarlo a los años fiscales posteriores.
Lo mismo se aplica si no debes impuestos.
No sólo eso, usted puede reclamar el crédito varias veces hasta 2032, aunque el porcentaje disminuye gradualmente antes de expirar en 2033.
También existen muchos incentivos fiscales estatales, locales y de empresas de servicios públicos según dónde vivas.
-Este artículo fue escrito por EcoFlow.