Una batería es un dispositivo electrónico formado por una o varias células electroquímicas capaces de almacenar y suministrar energía eléctrica. Las baterías cuentan con dos terminales que sirven para realizar la interconexión con el resto de la red: el cátodo (terminal positivo) y el ánodo (terminal negativo).
Existen innumerables tipos de baterías según su química (alcalinas, litio, ácido-plomo…), tipo de células (secas, húmedas, sal fundida…) y voltaje (12V, 24V, 48V…). En este artículo se analizan las baterías para placas solares, los principales tipos de baterías para instalaciones solares fotovoltaicas son:
- Baterías de ácido-plomo.
- Baterías de ácido-plomo VRLA AGM.
- Baterías de ácido-plomo VRLA de gel.
- Baterías de litio fosfato de hierro.
Antes de empezar el análisis es necesario familiarizarse con el concepto de profundidad de descarga, ya que es una característica importante que utilizaremos a continuación.
La profundidad de descarga o DoD (Depth of Discharge), es el porcentaje en tanto por cien (%) que es descargada una batería. Por ejemplo, si tenemos una batería de 100Ah totalmente cargada y se utilizan 35Ah significa que se ha realizado una profundidad de descarga del 35%.
La cantidad de ciclos de carga/descarga que es capaz de realizar una batería a lo largo de su vida útil están directamente relacionados con la profundidad de descarga a la que se somete. A mayor profundidad de descarga menor cantidad de ciclos será capaz de realizar la batería o, lo que es lo mismo, a mayor profundidad de descarga menor vida útil.
Por tanto, es muy importante conocer la profundidad de descarga recomendada para cada tipo de batería a la hora de realizar la instalación.
Baterías solares de ácido-plomo FLA.
Son muy conocidas ya que se utilizan en la mayoría de automóviles de combustión, están formadas por ácido sulfúrico y plomo. El acrónimo FLA (Floded Lead Acid) nos indica que son baterías de celdas húmedas, esto quiere decir que en su interior hay un líquido (agua destilada) que baña las celdas. Estas baterías necesitan tener unas tapas de ventilación que sirven para dejar evaporar los gases que se producen, debido a esto es necesario verificar regularmente el nivel de agua destilada y, si es necesario, rellenarla.
Ventajas baterías solares ácido-plomo FLA:
- Bajo coste.
Inconvenientes baterías solares ácido-plomo FLA:
- Requieren mantenimiento de forma regular (revisar nivel de agua destilada cada 4 meses).
- Debido a la evaporación de gases necesitan ubicarse en un lugar ventilado.
- Pueden fugar a través de las ventanas de ventilación.
- Hay que colocarlas siempre en posición vertical.
- Poca profundidad de descarga (DoD), alrededor del 30%.
- Peso elevado.
Baterías solares de ácido-plomo VRLA AGM.
Parecidas a las anteriores (ácido-plomo FLA) pero utilizan una malla de fibra de vidrio (Absorbent Glass Mat) en lugar de agua destilada. Además, disponen de unas válvulas que presurizan la batería, esto viene indicado por su acrónimo VRLA (Valve Regulated Lead Acid). La principal mejora es que el interior está totalmente aislado del exterior (no existen ventanas de ventilación), por lo que no requieren mantenimiento y se impide que haya fugas.
Ventajas baterías solares AGM:
- Precio bastante económico.
- No requieren mantenimiento.
- No pueden producirse fugas.
- Se pueden colocar en cualquier posición (horizontal y vertical), aunque se recomienda colocarlas verticalmente.
- Trabajan muy bien en climas extremadamente fríos.
Inconvenientes baterías solares AGM:
- Peso elevado.
- Poca profundidad de descarga (DoD), alrededor del 30%.
Baterías solares de ácido-plomo VRLA de gel.
Igual que las anteriores (ácido-plomo VRLA AGM), pero utilizan gel en lugar de fibra de vidrio. También son del tipo VRLA (Valve Regulated Lead Acid) por lo que no requieren mantenimiento y el interior también está totalmente aislado del exterior.
Ventajas baterías solares de gel:
- Precio económico.
- No requieren mantenimiento.
- No pueden producirse fugas.
- Se pueden colocar en cualquier posición (horizontal y vertical), aunque se recomienda colocarlas verticalmente.
- Responden mejor que las baterías AGM en descargas profundas.
Inconvenientes baterías solares de gel:
- Pesadas.
- Poca profundidad de descarga (DoD), alrededor del 30%.
Baterías solares de litio fosfato de hierro (LiFePo4).
Se están empezando a popularizar en los sistemas fotovoltaicos debido al descenso de su precio. Son baterías formadas por litio fosfato de hierro, son muy similares a las utilizadas comúnmente en móviles u ordenadores portátiles. Se caracterizan por ser ligeras y disponer de una gran profundidad de descarga (DoD). Una novedad sobre este tipo de baterías es la existencia de modelos “de pared” que permiten colgarlas, aportando una solución cómoda y estética en la instalación.
Ventajas baterías solares de litio:
- Ligeras.
- Elevada profundidad de descarga (DoD).
- En caso de sobrecarga son muy seguras.
- No requieren mantenimiento.
- No pueden producirse fugas.
- Se pueden colocar en cualquier posición (horizontal y vertical).
Inconvenientes baterías solares de litio:
- Precio elevado.
Tabla resumen comparativa baterías solares.
En la siguiente tabla se comparan las características de las baterías de forma general. Estos datos son datos generales que pueden variar según la marca y modelo de cada batería.
A continuación, se comparan las baterías tomando como referencia una instalación donde se necesiten 2kWh de almacenamiento diario que se abastecen con baterías de 100Ah. Teniendo en cuenta las profundidades de descarga de cada tipo:
Por cada batería de litio necesitamos 2,5 baterías de ácido-plomo (FLA, AGM o gel).
Además, la batería de litio tiene una vida útil de 8 años, mientras que las de ácido-plomo tienen una vida de entre 3,3 y 6,5 años. Esto significa que las baterías de litio se reemplazarán la mitad de veces que las de ácido-plomo.
La conclusión que se obtiene es que las baterías de litio son unas 5 veces más económicas que las de ácido-plomo, ya que pesar de suponer una mayor inversión inicial se amortizan mucho más rápido.
En DIRENERGY aconsejamos utilizar baterías solares de litio porque a pesar de suponer una inversión inicial mayor a medio/largo plazo suponen un ahorro del 60%. Además, tienen otras ventajas como ocupar menos espacio y ser mucho más ligeras, factores a tener en cuenta en muchos casos.
Si quieres saber qué tipo de paneles solares necesitas para tu instalación lee nuestro artículo dedicado a ello.
