Comparación de diferentes tipos de sistemas de almacenamiento de energía solar

¿Qué es un sistema de almacenamiento de energía solar?

Debido a que la energía solar es una fuente de energía intermitente, solo está disponible durante las horas del día. Los sistemas de almacenamiento de energía solar permiten a los propietarios de hogares y negocios almacenar energía para su uso posterior. Para los sistemas fuera de la red que no están conectados a la red eléctrica, las baterías permiten que las propiedades tengan energía las 24 horas del día. Para los sistemas conectados a la red, un sistema solar híbrido con almacenamiento de batería permite a los propietarios tener energía durante los apagones y utilizar electricidad solar cuando sea preferible.

En áreas con tarifas por tiempo de uso, los sistemas de almacenamiento de energía renovable permiten a los clientes de servicios públicos reducir aún más sus facturas de electricidad. Pueden utilizar la energía almacenada cuando las tarifas son más altas y cargar sus baterías cuando las tarifas son más bajas, lo que reduce el período de recuperación del sistema solar fotovoltaico.

¿Por qué es importante el almacenamiento de energía solar?

Una red eléctrica envejecida y eventos climáticos extremos cada vez más comunes han provocado que los cortes de energía se vuelvan más comunes. Por ejemplo, algunas empresas de servicios públicos han estado cortando el suministro eléctrico en momentos en que la amenaza de incendios forestales es particularmente alta. Estos cortes de energía por seguridad pública están diseñados para ayudar a evitar que los equipos eléctricos provoquen incendios forestales, pero provocan que numerosos hogares y negocios se queden sin electricidad. 

Aunque los generadores de respaldo son una opción para producir electricidad durante los cortes de energía, dependen de combustibles fósiles, son ruidosos y generan emisiones de carbono. A medida que cae el costo del almacenamiento de energía solar, las baterías solares se están convirtiendo en una forma cada vez más popular de mantener las luces encendidas durante los apagones y almacenar el exceso de energía. Estos sistemas de almacenamiento de energía solar también pueden ayudar con el funcionamiento general de la red al suavizar el suministro y la demanda de electricidad .

Tipos de almacenamiento de energía solar 

Existen muchas tecnologías diferentes de almacenamiento de energía en diferentes fases de desarrollo. Algunos son más adecuados para aplicaciones móviles más pequeñas, mientras que otros requieren mucho espacio y son mejores para aplicaciones a gran escala. Ciertas tecnologías pueden almacenar energía durante unas pocas horas, mientras que otras son más adecuadas para el almacenamiento de energía a largo plazo.

Almacenamiento eléctrico

Estos sistemas de energía de baterías almacenan energía en forma de electricidad. Los tipos más comunes son las baterías de plomo-ácido , como las baterías AGM selladas y las baterías de iones de litio . Las opciones de almacenamiento de baterías solares de iones de litio más populares son el fosfato de hierro y litio (LFP) y el níquel, manganeso y cobalto (NMC). 

Sistemas de almacenamiento de energía química

Estos sistemas de almacenamiento de energía solar almacenan energía en forma de enlaces químicos, no de energía eléctrica. Por ejemplo, el gas hidrógeno se puede utilizar para almacenar energía en pilas de combustible durante períodos de tiempo tanto cortos como largos. El hidrógeno se crea a partir de la electrólisis, que utiliza electricidad para dividir el hidrógeno y el oxígeno. 

Almacenamiento de energía térmica

Estos sistemas de almacenamiento de energía utilizan un material, como agua, sales fundidas o arena, en un tanque aislado para almacenar calor. Luego, esta energía se utiliza para generar electricidad o para proporcionar calor. El almacenamiento térmico es útil para plantas de energía solar térmica concentrada (CSP) que concentran la luz solar para calentar un fluido.

Una aplicación relativamente extendida son los calentadores de agua solares térmicos que utilizan colectores solares para calentar agua en un tanque de almacenamiento. El agua caliente puede utilizarse entonces como agua caliente sanitaria o para calentar edificios mediante un intercambiador de calor o un sistema de calefacción por suelo radiante. Sin embargo, los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley están investigando cómo llevar esto al siguiente nivel utilizando materiales y sistemas de próxima generación.