En el mercado hay cada vez más modelos disponibles de inversores capaces de gestionar baterías de litio.
Y es que esta tecnología de almacenamiento, los acumuladores de litio, impera especialmente en el ámbito del autoconsumo fotovoltaico residencial debido a toda una serie de ventajas frente a las baterías convencionales de plomo-ácido.
Mejor densidad energética, eficiencia, profundidad de descarga, vida útil, ausencia de mantenimiento… la lista es larga.
A lo largo de este artículo vamos a explicar por qué usar baterías de litio en un autoconsumo o algunas nociones básicas como la diferencia entre baterías de Alto Voltaje y de Bajo Voltaje. Pero también elaboraremos un listado completo con los inversores compatibles con este sistema de acumulación.
¿Te lo vas a perder?
Empecemos por lo básico, el por qué resulta de interés instalar baterías en tu hogar.
¿Por qué recurrir a baterías en fotovoltaica?
Los acumuladores o baterías son sencillamente dispositivos que te permiten “almacenar electricidad”. El proceso es en realidad un poco más complicado, ya que las baterías almacenan la energía en forma de energía química, que posteriormente y mediante procedimientos electroquímicos se convierte nuevamente en energía eléctrica.
¿Pero por qué necesitarías almacenar electricidad?
«Ensanchando» tu curva de autoconsumo
Si tienes placas fotovoltaicas en tu cubierta o te planteas instalarlas, su curva de producción nunca va a cuadrar a la perfección con la curva de consumos del hogar. Las baterías o acumuladores permiten básicamente guardar esos excedentes para autoconsumirlos más tarde.
Para que lo entiendas mejor, fíjate en esta imagen de ejemplo. Se trata de un caso real con la producción y el consumo de una de nuestras instalaciones SIN baterías:
Todas las instalaciones deben dimensionarse para que el porcentaje de autoconsumo sea lo más alto posible. Es decir, que consumas la mayor parte de la energía que genera tu instalación fotovoltaica. En este caso, parte de los picos de consumo recaen sobre las horas de mayor producción… ¡Un éxito! y una instalación que se rentabilizará en un corto periodo.
No obstante, por los patrones de consumo de cada usuario, no siempre es posible lograr algo así.
Pero incluso en en el caso de este cliente, que sí tiene como decimos una curva de consumo que se acopla muy bien con la producción, instalando baterías podría aprovechar parcial o totalmente esa producción solar sobrante en verde. De esta forma podría cubrir picos de consumo durante la mañana y la noche que aparecen en rojo, fuera de las horas donde el cliente autoconsume energía.
Mayor ahorro y menor exposición a las subidas de la luz
Por lo demás, huelga decir que la inversión necesaria para una instalación fotovoltaica con baterías es mayor. Pero el retorno económico total de la misma, es decir, el dinero que habrás ahorrado en electricidad durante toda la vida útil del sistema, también lo es. Instalar baterías implica pensar un poco más a largo plazo.
Además hay factores como el continuo aumento del precio de la electricidad, o los recientes cambios en la factura de la luz, que hacen de las baterías una inversión más interesante…
Con los nuevos periodos de tarifa, podríamos consumir la energía almacenada en nuestra batería para, por citar un ejemplo, poner la vitrocerámica y hacer la cena a las 21:00H, cuando nos encontramos en hora punta y la electricidad es más cara.
¿Qué es un inversor “híbrido” o un «inversor-cargador»?
A veces es difícil guiarse en el mundo de la fotovoltaica, especialmente para quienes no tienen unos conocimientos previos mínimos. Pero incluso para los que somos especialistas en este campo, la enorme variedad de fabricantes y tecnologías obliga a una formación continua.
El papel de un inversor es convertir la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA), la que consumen los equipos y dispositivos presentes en tu hogar. No sólo eso, también optimizan la energía y realizan un seguimiento del rendimiento energético del sistema fotovoltaico, de la actividad eléctrica, o de posibles problemas que puedan surgir.
Es decir, sin lugar a dudas el inversor es «el corazón» de una instalación fotovoltaica.
Un inversor «híbrido» es precisamente aquel que es capaz de gestionar baterías. Frente a los inversores convencionales sólo gestionan la energía producida por los paneles. Concretamente, un inversor híbrido de autoconsumo conectado a red, es aquel capaz de gestionar al mismo tiempo la energía procedente de los paneles solares, las baterías y la red eléctrica.
Otra modalidad de inversor a tener en cuenta cuando hablamos de baterías, es el inversor-cargador.
Los inversores-cargadores cuentan con un sistema de carga (ya sea mediante generador en aislada, o mediante la red) que permite recargar los acumuladores en días nublados o con mucha demanda. De este modo siempre contamos con energía y se evitan grandes descargas de las baterías que perjudiquen su vida útil.
Las ventajas de las baterías de litio
Como hemos dejado entrever al inicio de esta publicación, para una instalación de autoconsumo residencial las baterías de litio son ya la opción de acumulación más común. Y es que poseen toda una serie de ventajas:
- Mayor densidad energética: en una batería de litio del mismo tamaño que una de plomo-acido, la primera es capaz de triplicar la capacidad de la segunda.
- Mejor rendimiento energético: mientras que las baterías de litio poseen una eficiencia alrededor del 80%, el rendimiento global de las baterías de iones de litio puede alcanzar el 98%.
- Mejor perfil energético: al trabajar a mayor voltaje, la intensidad requerida para recargar una batería de litio es menor, por lo que se recargan en menos tiempo.
- Mayor vida útil: mientras que una batería de plomo-ácido de ciclo profundo llega a unos 700 ciclos de carga-descarga, en el litio puede alcanzar más de 6.000.
- 80% de profundidad de descarga: frente al 50% en sus homólogas de plomo-ácido.
- Ausencia de mantenimiento y emisiones: las baterías de litio están selladas y no requieren que revises el nivel del electrolito. Tampoco emiten gases perjudiciales… por lo que puedes instalarlas en interiores sin ningún problema.
¿Qué son las baterías de Alto Voltaje y de Bajo Voltaje?
El inversor de una instalación fotovoltaica debe trabajar al mismo voltaje que las baterías. En el caso del litio, disponemos de baterías de Bajo Voltaje (LV por sus siglas en inglés) o de Alto Voltaje (HV). Mientras que las primeras baterías trabajan a 48V, las segundas lo hacen alrededor de 400V.
El emplear baterías de Alto o Bajo Voltaje dependerá del modelo de inversor. En el caso de instalaciones aisladas, por su parte, trabajaremos siempre en Bajo Voltaje.
Las baterías de litio de alta tensión llegaron al mercado hace relativamente poco y su máxima es buscar la eficiencia mediante la reducción de pérdidas al trabajar a un voltaje mayor.
Inversores compatibles con baterías de litio
Una vez explicado lo anterior, vamos a meternos de lleno en las gamas de inversores con mayor presencia en el mercado y su compatibilidad con baterías de litio.
ABB plantea su propio sistema de Inversor Cargador + batería de ion litio
La suiza ABB vendió su negocio de inversores solares a la empresa italiana Fimer SpA en 2019. Su gama de inversores cargadores ABB REACT2 aporta inversores monofásicos de conexión a red. De entre 3.6 y 5 kW, con doble MPPT, equipables con módulos de baterías proporcionadas por el propio fabricante.
Cada módulo de baterías es de 4 kWh, siendo ampliable hasta 12 kWh.
Inversores Fronius y compatibilidad con baterías de litio
Los inversores del fabricante austriaco Fronius aportan las siguientes soluciones en materia de gestión de baterías para inversores conectados a red:
- La gama de inversores trifásicos Fronius Symo Hybrid (3 a 5 kW) permite emplear acumuladores de Alto Voltaje de la gama LG Chem RESU. Haciendo uso, eso sí, de la interfaz Fronius Checkbox 500V.
- Fronius también ofrece las gamas monofásica Primo GEN24 Plus (3 a 6 kW) y la trifásica Symo GEN24 Plus (6 a 10 kW). Unos novedosos inversores de 2 MPPT’s y función back up en caso de fallo de la red que, junto con el ya citado Fronius Symo Hybrid, son compatibles con las Battery-Box Premium HSV y HVM del fabricante ByD. Tal y como recoge la tabla siguiente:
Inversores Goodwe con acumuladores de litio
GoodWe, pese a no estar tan extendido en nuestro país, tiene una gran gama de inversores a la que incorporado múltiples modelos híbridos:
- Las series ET, BT, EH y BH: son inversores híbridos similares entre sí, planteando según modelo inversores monofásicos o trifásicos, en un rango de potencia desde los 3 a los 10 kW. Con uno o dos MPPT’s, o especialmente indicados para el acoplamiento en CA. Además GoodWe suele ofrecer en sus inversores una función de emergencia automática (UPS).
Aquí se puede consultar la declaración oficial de baterías aprobadas del fabricante, entre las que destacan las ByD HVM y HVS, además de las Battery-Box HV. - Por su parte, las series ED, EM y SBP: son inversores-cargadores compatibles con baterías de Bajo Voltaje, como las ByD Battery-Box Premium LVS (48V).
Inversores Huawei, compatibilidad con baterías
Huawei cuenta con un amplia gama de inversores híbridos para conexión a red, con un diseño depurado y una gran relación calidad-precio.
- En monofásica el fabricante asiáticos nos ofrece la serie Huawei SUN2000 KTL-L1 (2-6 kW). Un inversor de primer nivel con 2 MPPT y capaz de trabajar con baterías de litio de Alto Voltaje LG Chem RESU y las recientemente comercializadas Huawei Luna.
- En trifásica contamos con el SUN2000-KTL-M1 (3-10 kW) compatible con las ya citadas Huawei Luna. Estas baterías de litio de Alto Voltaje del propio fabricante se suministran con un controlador (BMS) más un módulo de 5 kWh de capacidad, que es ampliable hasta con 2 unidades más.
Gama de inversores IngeTeam y baterías
Ingeteam también ofrece una gama de inversores híbridos (fotovoltaico + baterías) para residencial, que son en realidad inversores «todo en uno». Se trata por tanto de inversores capaces tanto de trabajar en aislada como en instalaciones conectadas a red.
- El Ingecon Storage 1Play TL (3-6 kW), es un inversor híbrido monofásico con entrada para fotovoltaica y para baterías.
- Pero la opción más interesante para el ámbito doméstico es sin duda el nuevo Ingecon Storage 1 Play TL M (3-6 kW). En este caso estamos también ante un equipo monofásico, pero con dos entradas FV (MPPT) y el sistema de gestión de energía EMS que permite monitorizar y generar estrategias de autoconsumo. Cuenta con función back-up para alimentar cargas críticas en caso de caída de la red.
Ambos son compatibles con una gran cantidad de baterías de litio a 48V, como las Pylontech FORCE H1/H2 y las POWERCUBE X1/X2, las ByD B-BOX o las LG Chem Resu Low Voltage.
Inversores Kostal y acumuladores de litio
Los inversores híbridos Kostal tienen, como opción que debe validarse a nivel de software adquiriendo un código, la posibilidad de trabajar con baterías en instalaciones conectadas a red. Las opciones que nos aporta esta empresa con más de cien años a sus espaldas son las siguientes:
- Inversor Kostal Piko MP Plus (1.5 a 4.6 kW), se trata de un inversor monofásico, con uno o dos MPPT’s (según modelo), que es compatible con baterías de litio de Alto Voltaje ByD Premium HVS/HVM.
- El inversor Kostal Plenticore Plus (4.2 a 10 kW), con tres seguidores MPPT’s, es la opción en trifásica de este fabricante, compatible con las ByD Battery-Box de Alto Voltaje.
Baterías compatibles con inversores SMA
SMA es un reconocido fabricante que, por lo general y en cuanto al autoconsumo conectado a red con baterías, apuesta por un conjunto de inversor + inversor/cargador acoplado en alterna (explicaremos este esquema al final del artículo). Por lo tanto, no destaca en inversores híbridos… aunque eso no quiere decir que no ofrezca soluciones en este campo:
- El inversor Sunny Boy Storadge (3.7-6kW) es el inversor híbrido de SMA. Compatible con baterías de litio de Alto Voltaje. Según el manual del fabricante, este modelo tiene aprobada la compatibilidad con las baterías LG Chem Resu y las ByD Battery-Box H y Battery Bos HVS y HVM.
- Otra opción, por supuesto, es recurrir al SMA Sunny Boy (3-6 kW), un inversor pequeño y sencillo, e incorporar el sistema de SMA Sunny Boy Storage 2.5 para realizar un acoplamiento en CA como hemos citado anteriormente.
SolarEdge y compatiblidad con acumuladores de litio
SolarEdge es un fabricante con mucho prestigio, especialmente en el ámbito residencial por su gran desempeño al trabajar junto al empleo de optimizadores de potencia. En el ámbito de la acumulación de energía, lo más común es recurrir a la interfaz del fabricante SolarEdge SESTI-S4, que permite integrar baterías en su gama HD-Wave.
- De este modo, podemos emplear los inversores HD-Wave monofásicos (2.2-6kW) con las LG Chem Resu de Alto Voltaje.
- Recientemente SolarEdge ha comenzado a comercializar también la gama StorEdge HD Wave. No es más que un inversor HD-Wave más la interfaz SESTI en un sólo cuerpo y a un precio un poco más ajustado… por lo que, si tenemos la certeza de que instalaremos baterías, es muy buena opción.
- Para trifásica, el fabricante proporciona una solución que aglutina inversor y la propia interfaz. El Inversor Trifásico Storedge (5 a 10 kW), que admite la entrada para una batería de litio de 48V, tanto de LG como de ByD.
SolaX y las baterías de ion litio
SolaX ofrece un amplio abanico de soluciones en el campo de los inversores fotovoltaicos y a un precio muy ajustado. Además, recientemente ha renovado toda su gama, con un diseño de estética más cuidada. Dentro de su gama encontramos varios modelos híbridos:
- El inversor SolaX X1 Hybrid HV (3 a 5 kW) es un inversor monofásico con dos MPPT’s capaz de trabajar con baterías de litio de Alto Voltaje del propio fabricante, la SolaX Triple Power. Además, se puede ampliar con más inversores en paralelo y cuenta con una salida EPS.
- Su variante con las mismas funcionalidades pero trifásica es el SolaX X3 Hybrid HV (5 a 10 kW).
- Por otra parte, el SolaX X1 Hybrid SK (3 a 5 kW), es monofásico y compatible con baterías de litio de 48V, pudiendo adquirir pro separado un EPS
Voltronic trabajando con baterías de litio
Voltronic es muy conocido por su versatilidad y por sus precios contenidos, siendo sus productos especialmente utilizados como inversores «todo en uno» en pequeñas instalaciones fotovoltaicas aisladas (off-grid).
Ojo, los inversores conocidos como «Off-Grid» pueden recibir una entrada de un generador o de la red eléctrica para cargar baterías (instalación aislada asistida de la red). Pero no pueden funcionar como un inversor «On-Grid» sincronizándose con la red eléctrica y, por ejemplo, vertiendo nuestros excedentes a la red.
Sin embargo, Voltronic también nos ofrece la posibilidad de recurrir a sus inversores para instalaciones conectadas a red (on-grid).
- El Voltronic InfiniSolar (2 a 5 kW en monofásica, 10 kW en trifásica), es el inversor híbrido para instalaciones de autoconsumo conectadas a red de Voltronic. Tiene uno o dos MPPT’s dependiendo del modelo y trabaja con baterías de litio de 48V.
Victron, especialista en aisladas y AC-Coupling
Las soluciones de Victron, un fabricante que procede del ámbito naval, pueden aplicarse prácticamente a cualquier tipo de instalación fotovoltaica. Eso sí, su instalación, los esquemas posibles y a veces la configuración… son a menudo más complejos que en otros sistemas cuya instalación, por así decirlo, es más «plug and play«.
No obstante, nos viene de perlas para explicarte algunos conceptos adicionales, como el AC-Coupling.
Los sistemas AC Coupling, es decir, sistemas acoplados en corriente alterna, combinan el trabajo de dos tipos de inversor.
Junto al inversor de conexión a red, que recibe la electricidad de los paneles y la transforma en alterna para alimentar los consumos, instalamos en paralelo un inversor-cargador.
En el momento en que haya excedente de energía, el inversor-cargador la emplea para recargar los acumuladores. Cuando, por el contrario, la producción fotovoltaica no cubre los consumos, el inversor-cargador funciona a modo de inversor aportando energía desde las baterías.
Aunque este sistema complica (y también encarece) la instalación… aporta ciertas ventajas, como el hecho de que el inversor NO deje de funcionar en caso de corte de suministro de la red pública.
Es un esquema más común en instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo de cierto calado, así como industriales, donde la mayoría del consumo se da durante el día (ya que consumes la energía «directamente» desde el inversor de red. Sin tener que realizar por tanto la doble transformación para cargar las baterías y sacar energía de las baterías, con sus consiguientes pérdidas.
Los inversores-cargadores de Victron son compatibles con una amplia variedad de baterías de litio de Bajo Voltaje y de marcas como Axitec, ByD, Pylontech… por lo que no vamos a citar todas las opciones posibles.
Ahora que ya conoces las ventajas de instalar baterías de litio en tu hogar… ¿A qué esperas para dar el paso?
Desde SOLARIX entendemos que es de vital importancia analizar de forma pormenorizada cada caso, para garantizar el éxito en nuestros proyectos fotovoltaicos.
Analizamos tus curvas de consumo para saber qué sistema se adapta mejor a tu caso concreto: con o sin acumulación. Informándote siempre y en cualquier caso sobre el Periodo de Retorno de la Inversión (PRI), y asesorándote, si optamos por baterías, de la opción que consideramos más idónea.
Recuerda que instalar baterías en tu hogar, junto con una instalación fotovoltaica:
- Te permite aumentar el grado de autoconsumo de la electricidad que generas.
- Es más rentable en la medida en la que tu curva de consumo no coincide con la de producción fotovoltaica.
- Optar por acumuladores de litio, aunque es más costoso, reporta enormes ventajas. Siendo la opción predominante en autoconsumos domésticos conectados a red.
- Aunque el sistema requiera una inversión mayor, te producirá más beneficios (en forma de ahorro en la factura) a largo plazo.
- Las baterías de litio son durables, fiables y no requieren de ningún tipo de mantenimiento.
Recuerda que en Solarix instalamos placas solares en Cataluña, tanto en residencial como en empresas e industria. Puedes consultar nuestras instalaciones realizadas.
