Cómo saber más sobre las baterías de iones de litio para sistemas fotovoltaicos

El mundo se está moviendo más rápidamente hacia las energías renovables hoy más que nunca. Se sorprenderá de cuánto se utiliza esta energía.

Y en todos ellos, las baterías juegan un papel central. Habla de dispositivos electrónicos, bicicletas eléctricas e incluso vehículos eléctricos, y todo se reduce a las baterías.

Pero la tecnología más sorprendente para la energía renovable es el aprovechamiento de la energía solar en lo que se puede utilizar en nuestros hogares. Muchos conocen estos sistemas como paneles solares, ya que los utilizan para proporcionar soluciones fiables de energía verde.

Muchas áreas alrededor del mundo, especialmente donde el sol brilla la mayor parte del año, han adoptado completamente la tecnología. En áreas donde los postes y cables de electricidad no pueden penetrar, los paneles solares cumplen la función crucial de suministro de energía.

Sin embargo, estos sistemas no pueden estar completos sin buenas baterías. Durante muchos años, las baterías de ácido húmedo se han utilizado para almacenar energía del sol. Hoy, sin embargo, están entrando en juego más productos químicos de baterías con la tecnología de baterías de iones de litio a la cabeza.

Introducción a las baterías de iones de litio para sistemas fotovoltaicos

No se puede negar cuánta energía solar de los fotovoltaicos se está convirtiendo en la solución perfecta para la energía baja en carbono. En las próximas décadas, es muy probable que se produzca un rápido crecimiento en el uso de estos sistemas tanto en instalaciones fotovoltaicas distribuidas como a gran escala. Una amplia gama de escenarios en los últimos tiempos muestra que los sistemas fotovoltaicos están contribuyendo en gran medida a la combinación de electricidad.

La mayor parte de esta energía de los sistemas fotovoltaicos, sin embargo, puede desperdiciarse. Y es por eso que se almacenan para su uso posterior. Dado que el sol no brilla las 24 horas del día, la energía almacenada se puede utilizar cuando cae la noche y en momentos en que no hay mucho sol.

Durante muchos años, el almacenamiento principal ha sido en forma de energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo (PSH). Han sido útiles y aún lo son hoy.

Pero hay una creciente aparición de tecnologías de almacenamiento electroquímico. Pueden tomar energía mucho más rápido, aprovechando los recursos de energía limitados donde el sol está bajo. Las baterías de iones de litio han tomado la delantera.

Como resultado, hay:

· Disminución de costos. Muchas personas no pudieron instalar paneles solares en sus hogares debido al costo. Preferían pagar los costos de la electricidad que gastar demasiado en la instalación de sistemas fotovoltaicos. El almacenamiento de energía ha sido la principal razón de los altos costos. Desde que se introdujeron las baterías de iones de litio, hemos visto una gran caída en los precios de las aplicaciones estacionarias residenciales y a escala de servicios públicos. Se espera que este desarrollo continúe durante los próximos años.

· Mejor adopción. La tasa de adopción de los sistemas fotovoltaicos modernos es bastante encomiable. Dado que ahora muchos pueden permitírselo, existe un camino claro para el crecimiento continuo para un mercado más grande de sistemas fotovoltaicos.

· Un mundo más verde. La tasa de contaminación se ha manejado de manera significativa. Hoy en día, podemos disfrutar de un entorno verde con menos contaminación del aire, ya que se están lanzando automóviles cargados con energía solar.

Las baterías de bajo costo en uso residencial significan que los propietarios de viviendas con instalaciones fotovoltaicas ya no necesitan depender completamente de la red central.

Pero no debemos olvidar que existe un límite en la cantidad de baterías que se pueden usar. Considere las implicaciones negativas como el alto consumo de energía y gases de efecto invernadero (GEI). Como tal, se considera el ciclo de vida completo de las baterías, es decir, la fabricación, el uso, el reciclaje y la eliminación.

Análisis energético de baterías en sistemas fotovoltaicos

Se han realizado varios estudios centrados en establecer cuánta energía almacenan y emiten las diferentes baterías en las fotovoltaicas. Para determinar la eficiencia de los sistemas, se deben considerar dos factores críticos:

· Factor de retorno de energía. Esto significa el valor del uso de energía fotovoltaica en comparación con los combustibles fósiles y otras formas de energía.

· Tiempo de amortización de la energía. ¿Cuánto recupera cuando no usa un generador diesel, por ejemplo?

En términos de rendimiento y requisitos de energía para un sistema fotovoltaico en funcionamiento, se deben considerar varios factores. Considera lo siguiente;

· Eficiencias energéticas de los componentes.

· La vida útil de la batería a diferentes temperaturas

· Los requisitos de material y energía utilizados en la producción de los componentes del sistema de batería fotovoltaica

Entre el 22% y el 76% de la producción total de energía de las baterías fotovoltaicas proviene de la producción y el transporte. Las baterías VRB tienen la contribución relativa más baja de producción en comparación con las baterías de NiMH. Las baterías de iones de litio tienen una densidad de energía de alta densidad y una vida útil prolongada. Por lo tanto, tienen los requisitos de transporte más bajos.

La profundidad de la descarga, la carga y la temperatura de la batería contribuyen en gran medida a la eficiencia energética. Las altas temperaturas parecen afectar el rendimiento general y la vida útil. La descarga completa destruye las celdas de la batería e inutiliza toda la batería.

Si se incluyen los materiales de la batería, el reciclaje y el transporte, obtendrá diferentes factores de retorno de energía y tiempos de recuperación. Un sistema que ofrece más de 30 años de vida útil ofrece hasta 20 años de amortización. Esto está influenciado por la tecnología de la batería.

Los parámetros mencionados anteriormente tienen la mayor influencia en el rendimiento y la durabilidad de la batería en fotovoltaicas. Los mayores problemas resultan de la eficiencia de carga y descarga. Se puede hacer que un sistema fotovoltaico sea más eficiente utilizando baterías de alta energía en las condiciones adecuadas.

¿Qué tan factible es utilizar baterías de iones de litio en sistemas fotovoltaicos?

Para responder a esta pregunta, aquí hay algunos parámetros a considerar:

· Peso. Las baterías de plomo-ácido son bastante pesadas y las baterías de iones de litio solo igualan una fracción. Por lo tanto, las baterías de iones de litio son más portátiles.

· Espacio. Las baterías de iones de litio ocupan muy poco espacio en comparación con las baterías de LA. Es ideal para dispositivos móviles.

· Capacidad de baja temperatura. A -4 grados F, la capacidad de almacenamiento de las baterías LA se reduce en un 50% y solo en un 8% para las baterías de iones de litio. Esto significa que debe mantener calientes los LA en todo momento.

· Autodescarga. Las baterías LA pierden hasta un 15% de la capacidad actual por mes cuando no están en uso. Las baterías de iones de litio solo pierden del 1 al 8%.

· Mantenimiento y vida útil. Los Ángeles puede tener una vida muy corta si no se riega bien. No necesita ningún mantenimiento adicional para las baterías de iones de litio y duran mucho más.

· Costo. Las baterías de LA pueden parecer más baratas desde el principio, pero si considera una vida útil por kWh, las baterías de iones de litio son más baratas.

El uso de baterías de iones de litio para sistemas fotovoltaicos seguirá aumentando. Los factores mencionados anteriormente son solo algunos entre muchos. A medida que el mundo continúe adoptando la energía verde, los precios caerán aún más, haciéndolas asequibles para todos.