Con la aprobación en España del nuevo Real Decreto 244/2019, de 5 de abril, por el que se establecen las condiciones administrativas, técnicas y económicas del autoconsumo de energía eléctrica, cada vez son más los hogares, industrias y todo tipo de comercios que se interesan por el autoconsumo con energía fotovoltaica. Por lo que tanto para la modalidad de autoconsumo aislado de red, en la que es necesaria la instalación de baterías, como para el autoconsumo conectado a la red pública de Baja Tensión, con compensación y sin compensación de excedentes, es interesante conocer qué tipos de baterías nos ofrece el mercado y cuáles son sus principales diferencias.
Podemos empezar con la tecnología que lleva más años con nosotros, el Plomo, o mejor dicho; baterías de Plomo-Ácido, pues se ha utilizado y se sigue utilizando para diversas aplicaciones con las que estamos familiarizados:
-Sistema de arranque en motores de combustión y sistemas de acumulación eléctrica asociados a vehículos de todo tipo, embarcaciones, etc.
-Para apoyo de backup para caídas del suministro eléctrico de red en instalaciones críticas (quirófanos, equipos informáticos, servidores de internet, etc.)
La estructura principal de este tipo de baterías, está compuesta por una serie de placas de plomo (electrodos) sumergidas en un ácido (electrolito), habitualmente es ácido sulfúrico (H2SO4) diluido en agua destilada. Dentro de las aplicaciones fotovoltaicas, dentro de las baterías de plomo ácido, nos podemos encontrar a su vez distintos formatos: baterías de plomo abierto, de Vaso de 2V, compactas de 12 y 24V, AGM, Gel, etc.En cuanto al Litio, este tipo de tecnología más actual, también llamada de Ión-Litio, se compone de básicamente los mismos elementos que una batería convencional de plomo, pero a diferencia de esta, los electrodos están formados por óxidos de litio (ánodo) y de carbono (cátodo) en forma de láminas, y el electrolito está formado por sales de litio, el cual también se puede encontrar en forma de láminas impregnadas del mismo. Este tipo de baterías las solemos encontrar en dispositivos que usamos habitualmente: teléfonos móviles, portátiles, coches eléctricos, y casi todas las nuevas aplicaciones que necesiten acumulación de energía eléctrica mediante un proceso de carga/descarga. Por tanto, aunque sean tecnologías en principio distintas, ambas se basan en el movimiento de electricidad mediante un proceso de reacción química redox (reducción-oxidación). Pero para la aplicación que nos compete, el almacenamiento de energía eléctrica para aplicaciones solares fotovoltaicas, los puntos principales a tener en cuenta a la hora de comparar ambas tecnologías se podrían resumir en los siguientes:
FLEXIBILIDAD
Hablando de flexibilidad y versatilidad a la hora de configurar un sistema de acumulación solar, el litio sería el que tendría ventaja en esta categoría, pues se pueden ampliar módulos según las capacidades, voltajes y fabricantes. Algo que es totalmente inviable con las baterías de plomo, pues la capacidad de las baterías está ligada al conjunto en sí mismo de las baterías, que funcionan a un voltaje fijo determinado, por lo que no se puedan conectar más bancos de baterías en paralelo, ni mezclar capacidades ni ampliar de ninguna forma.
GARANTÍA
En esta categoría, es el litio el que nos ofrece mayores períodos de garantía, estando actualmente el estándar de los fabricantes en torno a los 10 años, cuando en plomo podría obtener entre 2 y 3 años de garantía como mucho.
VIDA ÚTIL
También aquí, el litio es el rey, normalmente en esta tecnología, podemos llegar a unos 6.000 ciclos de carga/descarga, cuando con el sistema de baterías de plomo para aplicaciones fotovoltaicas (Vasos de 2V), tendríamos unos 2.500 – 3.000 ciclos.
CAPACIDAD/PRECIO
A día de hoy, al ser una tecnología mucho más madura y llevar más tiempo en el mercado para tantas aplicaciones, a la hora de comparar la capacidad (medida en Ah), con el coste, se obtienen mejores ratios con el plomo.
PROFUNDIDAD DE DESCARGA
Este parámetro mide el porcentaje de la capacidad de las baterías que podemos descargar, esto también depende de la tecnología utilizada, mientras que en litio podemos alcanzar una profundidad de descarga en torno al 90-100%, el plomo solamente nos permitirá descargarlo al 50-60%.
EFICIENCIA DE CARGA
Este parámetro mide la eficiencia a la hora de aprovechar la energía que se suministra a la batería para cargarla. En el caso que la carga de la batería se realice a través de un cargador solar o un inversor/cargador, por cada kWh de producción fotovoltaica, se puede obtener 95-99% de eficiencia en una batería de litio, mientras que en el plomo rondaría el 80-85%.
MANTENIMIENTO
Dado que muchos fabricantes incorporan una serie de sondas y controlan y registran gran cantidad de parámetros, incluyo pudiendo transmitir esta información a otros componentes del sistema, o a un servidor externo a través de la conexión con internet, para el litio, el único mantenimiento que se debe realizar es comprobar que la monitorización de estos parámetros esté dentro de los valores normales.
Por otro lado, hay que tener en cuenta que el litio es muy sensible a los cambios de temperatura, por lo que siempre se recomienda su instalación en locales interiores bien ventilados.
En cuanto al plomo, según la tecnología utilizada (Plomo abierto, Vaso de 2V), puede ser necesario hacer un mantenimiento periódico para comprobar los niveles del electrolito, la densidad del mismo y la presencia de síntomas de sulfatación en los bornes de conexión.
Durante el proceso de carga de ecualización, una bancada de baterías de plomo puede producir ciertos vapores ácidos que pueden producir corrosión en algunos sistemas. Por lo que también es muy recomendable, instalar este tipo de acumuladores en espacios bien ventilados.
Redactado por: Miguel Antonio Muñoz Martínez