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¿Cómo puede ayudarte unas baterías de litio?

Las baterías de litio son los acumuladores más presentes en autoconsumo residencial, e incluso en instalaciones fotovoltaicas aisladas han ido desbancando progresivamente a las baterías convencionales de plomo-ácido. ¿Pero qué consumos puedes alimentar con una de estas baterías? ¿Pueden emplearse en caso de una instalación conectada a red cuando esta falla y nos quedamos sin suministro? ¿Cuál es la vida útil de una batería de litio? ¿Y su precio en 2023?

Hoy en SOLARIX abordamos la utilidad, con cuestiones prácticas, de las baterías de litio en el autoconsumo fotovoltaico.

Nota: artículo actualizado el 17/04/2023

Índice del artículo

Qué tener en cuenta para sopesar instalar baterías de litio en tu hogar

Esquema básico de una instalación con baterías e inversor híbrido

De cara a analizar la contribución de una batería en tu autoconsumo, hay dos conceptos clave:

  • Por un lado el concepto de la energía necesaria en tu hogar en base a los equipos que consumen electricidad y al uso que le das a los mismos. Todos los electrodomésticos y dispositivos electrónicos tienen una potencia en kW y, dependiendo de cuántas horas los uses, emplearán una determinada energía en kWh. Pero piensa además que el total del conjunto de equipos que consumen electricidad en tu hogar nunca va a estar funcionando a la vez, por lo que se debe hacer una estimación del uso real de energía que vas a estar usando en tu vivienda a lo largo del día.
  • El otro elemento clave es la energía capaz de suministrar la batería. Y es que si bien en autoconsumo conectado a red el cálculo de los acumuladores no es tan crítico como en aislada, de cara a no infradimensionar ni sobredimensionar el sistema, se deben calcular las baterías únicamente a sabiendas de la energía que deseas respaldar, tal y como mencionábamos antes. Para ello tu instalador de confianza debe tener en cuenta la potencia instantánea y la potencia continua del sistema de baterías que te propone.

    Vamos a explicar estos dos últimos conceptos de forma más detenida.

Potencia instantánea y potencia continua en baterías de litio

Estos conceptos están relacionados entre sí pero son sustancialmente distintos, por lo que conviene tenerlos claros.

La potencia instantánea es la que una batería puede suministrar de cara a afrontar un determinado pico de demanda. Algo muy común por ejemplo cuando arrancan las bombas de calor o dispositivos de refrigeración, equipos que luego, una vez están en funcionamiento, consumen energía de forma más moderada que en el arranque.

La potencia continua es por el contrario aquella que la batería puede suministrar, como el nombre sugiere, de manera constante. Por lo que determina los consumos a los que tu batería puede abastecer durante un plazo mayor (siempre y cuando por supuesto se encuentre cargada).

En definitiva, la potencia instantánea es mayor a la potencia continua, pero la batería sólo puede suministrar esa energía durante un corto espacio de tiempo.

Capacidad de almacenamiento de una batería de litio

Baterías de litio Luna, del prestigioso fabricante Huawei

En SOLARIX ya escribimos un artículo detallado sobre parámetros de baterías, explicando conceptos como la profundidad de descarga, la vida útil, conexiones en serie y en paralelo, e incluso cómo comparar capacidades entre sistemas de litio y plomo. Por lo que no vamos a explicar de nuevo todas las especificaciones de un acumulador.

Pero ciñéndonos en este caso a las baterías de litio, sí conviene hacer una breve parada nuevamente en la capacidad de almacenamiento.

En estos acumuladores la capacidad viene siempre expresada en kilovatios-hora (kWh). Lo que significa la potencia que puedes emplear durante un cierto periodo, es más fácil entenderlo con un ejemplo: si una batería de litio tiene 5kWh de capacidad, significa que puedes consumir 2,5 kW durante dos horas… o 5 kW durante una hora.

El asunto es un poco más complejo, ya que deberías tener en cuenta en realidad la capacidad útil de la batería de litio. Que es aquella que puedes emplear sin superar la profundidad de descarga estipulada por el fabricante y, en definitiva, sin acortar su vida útil.

Lo bueno es que las baterías de litio tienen una profundidad de descarga muy elevada, llegando incluso al 90% o más.

Si necesitas alimentar más energía… tu batería durará menos

Parece algo más que evidente, pero es importante destacarlo. Es por eso que antes incluso de apostar por una instalación solar fotovoltaica con baterías, lo más eficiente es racionalizar tus consumos y apostar por la eficiencia energética (electrodomésticos de bajo consumo, luces LED, adecuado aislamiento en la vivienda, etc.) De este modo, puedes dar el paso a la fotovoltaica con una inversión menor y racionalizar también el dimensionamiento del banco de baterías, cuyo coste, además, tiene un peso importante dentro de un presupuesto de autoconsumo fotovoltaico.

Supongamos que tienes un sistema de autoconsumo fotovoltaico en tu hogar con un banco de baterías de 5 kWh, podrías alimentar un televisor de 250 W durante hasta 20 horas… o un router WiFi de 6W más de 833 horas.

El cálculo real es más complejo, porque emplearás distintos electrodomésticos y dispositivos a la vez, por lo que se realiza un cálculo dinámico para tratar de ajustarse a esa simultaneidad o no de uso. Sea como fuere, si los equipos son de menos potencia y por tanto consumen menos, podrás alimentarlos durante más horas.

Excedentes en autoconsumo y baterías de litio

Curva de producción, consumo y autoconsumo real de uno de nuestros clientes

Un sistema de autoconsumo fotovoltaico con unas baterías de litio es más rentable a medida que cuentas con excedentes y que, huelga decirlo, puedes consumirlos a posteriori.

A menudo la curva de consumo de las viviendas no coincide demasiado bien con la curva de producción fotovoltaica. Normalmente hay un pico de consumo por las mañanas (nos levantamos, nos preparamos para ir al trabajo…) y un pico de consumo por la tarde (volvemos al hogar), mientras que la producción fotovoltaica en una instalación tipo con los paneles orientados al sur, es mayor a mediodía, cuando el Sol incide de forma más perpendicular a las placas.

Esto se traduce en que en la práctica, casi la totalidad de los hogares tienen un mayor potencial de ahorro si instalan bancos de baterías (aunque hay que analizar los pormenores de cada caso concreto).

¿Y en caso de fallo de red? Inversores con salida de emergencia o backup

Otra motivación para instalar baterías es la de seguir contando con suministro en caso de fallo de red. A grandes rasgos, un inversor de red con función backup sigue suministrándote energía en esta situación. Pero hay varios tipos:

  • Backup para cargas críticas: es el más común, también conocido como sistema de emergencia. Permite alimentar ciertas cargas, las más importantes, que no pueden desconectarse. Por ejemplo para mantener en funcionamiento tu nevera y una iluminación básica en caso de «apagón». Un sistema de este tipo tiene por lo tanto dos salidas diferenciadas, una para alimentar los consumos convencionales y otra para las cargas consideradas como críticas.
  • Full backup: permite seguir alimentando la totalidad de los consumos en caso de fallo de red (obviamente siempre que las baterías cuenten con energía suficiente). En este caso y para cumplir con la legislación vigente, el sistema equipará un conmutador para desacoplar el sistema de la red eléctrica, ya que en nuestro país y por cuestiones de seguridad, está prohibido que ante una caída de red en la calle, nuestro sistema siga operativo en paralelo a la red por lo que tu instalación pasaría a funcionar, momentáneamente, como una instalación aislada de la red.

Vertido a red con compensación simplificada VS baterías

Si bien puedes verter los excedentes a red acogiéndote a un mecanismo de compensación simplificada en instalaciones de hasta 100 kW (en inversor), siempre es más rentable consumir la energía que compensarla después.

¿Por qué? Muy sencillo, porque lo que te descontará la comercializadora por el kWh vertido a red siempre será considerablemente menor de lo que te cobrará por el kWh consumido.

Es decir, acogerse a la compensación de excedentes es siempre una buena idea. Pero si tienes consumos de cierto peso durante la mañana o la noche y tu instalación genera excedentes suficientes, siempre es más rentable almacenar esa energía para autoconsumirla posteriormente.

Vertido a red con «Batería Virtual» VS Baterías de litio

Otra opción en esta materia es la «batería virtual» que ya ofrecen diversas comercializadoras. y que te permiten guardar excedentes, pagados a un precio indexado de mercado, incluso de un mes a otro. Una diferencia fundamental con la compensación simplificada de excedentes, que se produce mes a mes.

En términos generales y según nuestro criterio, una batería física de litio es mejor opción a largo plazo. En SOLARIX ya analizamos las potencialidades y los riesgos de las baterías virtuales… ninguna opción es mala, hay que analizar cuál se adapta mejor a cada caso concreto.

¿Qué está pasando con el precio del litio en 2023?

Si bien tanto los paneles como las baterías han bajado de precio de forma considerable en los últimos años, bien es cierto que en 2022 ha sucedido exactamente lo contrario. Y es que los desajustes de oferta y demanda y las complicaciones logísticas primero, y las tensiones geopolíticas después, han propiciado un aumento en el coste de las materias primas… algo que sin duda habrás notado sin ir más lejos al visitar el supermercado.

Sin embargo, es de esperar que el precio del litio caiga en los próximos meses. Y es que a pesar del aumento de la demanda, sobre todo motivada por el aumento de la necesidad de baterías en el ámbito de la movilidad eléctrica, en China, que es el principal demandante de litio a nivel global, el precio ha caído entre diciembre de 2023 y febrero de 2023 un 30%.

Según los expertos, esto se debe a que el mercado está respondiendo al aumento de demanda acoplando la producción. Es decir, cada vez hay más lugares que producen litio, también en Europa (Alemania, Finlandia, República Checa, Portugal…). Cabe esperar por tanto que la producción de litio se multiplique en los años venideros y que el precio vuelva a una tendencia bajista.

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