El aumento del coste de la electricidad ha hecho que la gente se decante por la energía solar. ¿Verdad? Esta energía renovable se almacena en los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS). Este sistema nos permite almacenar energía en las baterías y utilizarla después de forma eficiente. Existen diferentes tipos de sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS).
Cada tipo de BESS ofrece propuestas de valor únicas. Algunos son baratos, pero su durabilidad y capacidad de almacenamiento de energía son algo débiles. Por otro lado, hay tipos de BESS premium, pero su coste es muy elevado. En este artículo, explicaré todos los tipos de BESS y sus especificaciones clave. Te ayudará a elegir el sistema de almacenamiento de baterías adecuado.
¿Por qué necesitamos baterías?
En el artículo anterior, hablé de todos los Conceptos básicos de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías. Debe consultarlo para conocer en detalle este sistema. Echemos un vistazo rápido a por qué este sistema de almacenamiento es esencial.
- En primer lugar, las fuentes de energía renovables, como la solar o la eólica, son limitadas. Si hay sol, se producirá energía solar. Por la noche, esta fuente de energía no está disponible. Durante el día, puedes almacenar energía solar en baterías. Una vez que se pone el sol, puedes utilizar la energía almacenada para la noche.
- El sistema de baterías también es útil si dependes totalmente de la red eléctrica para cubrir tus necesidades energéticas. En las horas punta, los costes de la electricidad (de las estaciones de la red) son elevados. Puedes almacenar energía durante los periodos de baja demanda. Después, puede utilizar esta energía almacenada durante las horas punta en lugar de extraerla de la red eléctrica. Esto reducirá significativamente su factura de electricidad.
- Los cortes de electricidad son un problema grave en muchas zonas. Cuando la red eléctrica no puede satisfacer la demanda, se producen cortes. Sin embargo, la gente utiliza estas baterías para almacenar energía. Durante un corte de electricidad, pasan a utilizar las pilas como reserva de energía. De este modo, mantienen un suministro eléctrico ininterrumpido.
- Las estaciones de la red también utilizan grandes BESS para hacer frente a los picos repentinos de demanda. El Gobierno también se está decantando por las energías renovables debido a su bajo coste. Así que las centrales almacenan esta energía y obtienen beneficios vendiéndola a los clientes. Hay que recordar que las fuentes de energía convencionales son muy caras.
Tipos de sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)
¿Entiendes por qué BESS es importante y cada vez más popular? Pasemos a nuestro tema principal, que se refiere a los distintos tipos de sistemas de almacenamiento. En esta sección, discutiremos los pormenores de cada tipo de BESS. Esto te ayudará a tomar una decisión informada cuando selecciones un BESS.
1- Baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio son las opciones más comunes y fiables del mercado. Su funcionamiento se basa en el movimiento de iones de litio. Estos iones se mueven o fluyen entre los electrodos de las baterías durante la carga y la descarga.
Estas baterías pueden utilizarse para almacenar energía renovable y convencional a largo plazo. Lo que me gusta de estas baterías es su versatilidad. Son lo bastante pequeñas para usarlas en teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles. Los tamaños más grandes de estas baterías son habituales en vehículos eléctricos y otras aplicaciones de gama alta.
La densidad energética de estas pilas supera a la de sus homólogas. Esto significa que almacenan más energía y duran muchas horas de uso constante, dependiendo de su tamaño. Sin embargo, estas baterías pueden sobrecalentarse si no se gestionan adecuadamente.
Este inconveniente puede plantear problemas de seguridad, aumentando el riesgo para los usuarios. Sin embargo, las baterías de iones de litio modernas y de gama alta vienen con sensores y un BMS dedicado. Estos sistemas detectan el calentamiento de las baterías y le proporcionan actualizaciones. El precio de las baterías de iones de litio es muy elevado, pero 100% merece la pena debido a sus miles de ciclos de carga.
2- Baterías de plomo-ácido
Como he mencionado antes, las baterías de iones de litio son de alta calidad y muy caras. Su elevado precio puede ser un gran problema para muchos. Si eres uno de ellos, ¡no te preocupes! Estas baterías de plomo-ácido son una opción asequible que ofrece un rendimiento óptimo. Vienen con placas de plomo específicas y ácido sulfúrico.
Se produce una reacción química entre el plomo y el ácido sulfúrico. Esta reacción química facilita la carga y descarga de estas baterías. Curiosamente, estas baterías se encuentran entre las tecnologías más antiguas y anticuadas. Su eficiencia de almacenamiento de energía es de alrededor de 70-80%, inferior a la de las baterías de iones de litio.
Además, el gran tamaño y voluminosidad de estas baterías es un gran problema. Debido a su enorme tamaño, ocupan un espacio considerable. Generalmente, las utilizan las grandes empresas y los bancos comerciales. Cuando se trata de uso domésticoLas baterías de litio las han sustituido. La razón es que son compactas y ofrecen una excelente eficiencia energética.
3- Pilas de níquel-cadmio (Ni-Cd)
Estas baterías son conocidas por su durabilidad y rendimiento de larga duración. Ofrecen miles de ciclos de recarga con una eficiencia energética óptima. Como electrodos de estas pilas se utilizan hidróxido de óxido de níquel y cadmio metálico. En el pasado, este tipo de pilas se utilizaba en dispositivos pequeños y compactos.
Lo que me gusta de estas pilas de níquel-cadmio es su diseño resistente. Los fabricantes utilizan materiales de alta calidad en su fabricación. Además, estas pilas pueden soportar temperaturas más altas, lo que es una ventaja significativa. Usarlas en condiciones de alta temperatura no afectará a su rendimiento. Ofrecen un ciclo de vida largo, pero tienen un problema de "efecto memoria".
Esto significa que tendrás que descargar completamente estas baterías antes de recargarlas. Si las cargas sin descargarlas completamente, se reducirá su capacidad de almacenamiento de energía. Debido a estos problemas, la gente prefiere con baterías de iones de litio sobre este tipo de baterías. Actualmente, se utilizan cuando se requiere resistencia a altas temperaturas.
4- Baterías de sodio-azufre (NaS)
Estas pilas de sodio-azufre se utilizan menos en aplicaciones rutinarias. Es posible que mucha gente no haya visto este tipo de pilas. La razón es que sólo se utilizan a gran escala. Por ejemplo, sólo las centrales eléctricas y las estaciones de red las utilizan para almacenar y satisfacer la demanda de energía. Quizá se pregunte por qué este tipo de baterías son menos comunes.
Utilizan sodio y azufre para almacenar energía. Estos materiales deben estar en estado fundido para almacenar la energía. Estas baterías requieren una temperatura elevada (de 300 a 350°C) para fundir el material. Proporcionar una temperatura tan alta no es posible en el uso rutinario. Por lo tanto, no se prefieren para uso doméstico.
Además, estas baterías requieren un mantenimiento regular y el cumplimiento de los protocolos de seguridad. Una pequeña fuga o un incendio pueden provocar una gran explosión. Lo que me encanta de estas baterías es que tienen una densidad energética excelente. Pueden almacenar grandes cantidades de energía de forma eficiente. Además, pueden durar más de 10 años sin mostrar ningún signo de deterioro.
5- Baterías de estado sólido
Como usted sabe, las pilas convencionales utilizan electrodos líquidos. Las cargas se mueven a través de este líquido y llegan al electrodo. ¿Verdad? Sin embargo, estas pilas de estado sólido se diferencian en que no utilizan un electrolito líquido. En su lugar, utilizan materiales sólidos (como el metal) como electrodos. Este material permite el movimiento de cargas positivas y negativas.
Como resultado, los problemas de fugas se minimizan significativamente. Además, estas pilas no se incendian porque no tienen electrolito inflamable. Así que puede utilizarlas incluso a temperaturas muy altas. Su capacidad energética es óptima, lo que las convierte en una opción ideal para su uso en vehículos eléctricos. Las considero opciones superiores a las baterías de litio o plomo-ácido.
Lo más destacado: Como ya se ha mencionado, estas baterías utilizan materiales sólidos como electrodos. Estos materiales sólidos son costosos y de primera calidad. Por ello, este tipo de baterías no son adecuadas para uso doméstico. Sin embargo, tienen un futuro brillante y se considera su uso en vehículos eléctricos.
6- Pilas de Zinc-Aire
Son las pilas más baratas que ofrecen un almacenamiento óptimo de energía. Su funcionamiento se basa en el zinc metálico y el oxígeno del aire. Puede almacenar tanto energía renovable como convencional energía en estas baterías. El zinc reacciona con el oxígeno para generar electricidad durante su uso. Te preguntarás de dónde procede este oxígeno.
Estas pilas tienen pequeños agujeros. El aire entra por este agujero. Como sabes, el aire tiene oxígeno y reacciona con el zinc. Como resultado de la reacción entre el zinc y el oxígeno, se produce electricidad. Recuerde que estas pilas son compactas, ligeras y muy asequibles. Además, el material de zinc es ecológico, por lo que es seguro para el medio ambiente.
Factores a tener en cuenta al elegir cualquier tipo de BESS
Como he dicho antes, hay distintos tipos de sistemas de almacenamiento en batería. Debido a las numerosas opciones, puede resultar confuso elegir uno entre ellos. En la sección siguiente, analizaré algunas consideraciones clave. Si las sigues, podrás elegir un BESS fiable.
- El tipo de batería que elijas debe tener una mayor capacidad energética.
- La potencia de salida de la batería es otro parámetro crítico. Se recomienda elegir una batería de mayor potencia. Estas baterías ofrecen más potencia durante su uso.
- Seleccione baterías que ofrezcan un ciclo de vida más largo. Estas baterías de iones de litio son la mejor opción. Ofrecen un ciclo de vida superior y duran más que cualquier otro tipo.
- El tamaño y el peso de las pilas son otros parámetros importantes. Recomiendo elegir una batería que sea compacta y ligera. Las baterías de iones de litio son más compactas sin comprometer su capacidad de almacenamiento.
- Las baterías anticuadas solían venir sin sensores ni BMS. Este tipo de baterías son arriesgadas, ya que no pueden detectar sus problemas de calor. Recomiendo elegir BESS con un sistema de gestión de baterías (BMS) optimizado.
- La batería que elija no debe requerir un mantenimiento regular. Esto reducirá los costes de mantenimiento, y la conservación será asequible. Las baterías de iones de litio están ganando popularidad porque requieren un mantenimiento mínimo.
Conclusión
Entonces, ¿qué BESS (sistema de almacenamiento de energía en batería) debería elegir? Bueno, la respuesta a esta pregunta varía en función de las necesidades y el presupuesto del usuario. Sin embargo, considero que las baterías de iones de litio son la mejor opción. En primer lugar, son seguras, eficientes energéticamente y fáciles de mantener.
Además, su tamaño compacto las hace ideales para espacios reducidos. Sin embargo, sus precios suelen ser elevados, lo que puede suponer un inconveniente. En este artículo he analizado varias opciones que puedes tener en cuenta. Independientemente del tipo de batería que elija, asegúrese de que cumple las normas que he comentado en la conclusión.