Ampliemos nuestra idea de almacenamiento de energía

Estamos retrocediendo hacia una visión muy unidimensional del almacenamiento de energía cuando hay tantas otras opciones viables para lograr los mismos beneficios.

Artículo de | Chris Sparkes

No hay duda de que el meteórico ascenso del almacenamiento en baterías residenciales en 2016 ha transformado por completo el modelo solar. Entre 2016 y 2020, por ejemplo, la capacidad de almacenamiento de baterías residenciales en el Reino Unido aumentó un 324%, y las caídas de precios y las preocupaciones sobre las tarifas energéticas crearon las condiciones perfectas para que esta tendencia se acelere.

El resultado es que la energía solar se ha convertido en una perspectiva mucho más atractiva para el trabajador promedio de 9 a 5 horas, que no puede utilizar la mayor parte de su generación mientras brilla el sol. Ahora pueden guardarlo para más tarde y aprovechar al máximo su sistema. No solo eso, sino que también están reduciendo la demanda máxima en la red con el potencial de reducir los precios mayoristas de la electricidad y reducir la intensidad de carbono de la red.

Pero esto es azotar a un caballo muerto. Incluso en 2020, el 40% de las nuevas instalaciones solares incluían almacenamiento en baterías. Nuestra base de clientes conoce bien los beneficios del almacenamiento en batería. Sin embargo, puede ser víctima de su propio éxito: nos estamos volviendo a una visión muy unidimensional del almacenamiento de energía cuando hay tantas otras opciones viables para lograr los mismos beneficios.

El motivo de esta exclusividad es que el almacenamiento en batería es compatible con cualquier dispositivo eléctrico. Después del inversor, es simplemente electricidad de CA, como la de la red. Es como recibir dinero por tu cumpleaños en lugar de un vale; Puedes usarlo en cualquier lugar. Como tal, el usuario final lo entiende fácilmente: el exceso de energía solar irá a la batería y luego podrá sacarlo nuevamente.

Como resultado, a menudo se pasan por alto sus desventajas y limitaciones. Uno de los más obvios es el costo. Aunque el precio de una celda de iones de litio por kWh se ha reducido por debajo de los 181 dólares, el precio al consumidor de un módulo de batería sigue estando entre £ 750 y £ 900 por kWh. Por lo tanto, un módulo de batería de 5 kWh aún podría costar alrededor de £4.500 antes de su instalación. Si la tarifa de un cliente se mantuviera en 36 peniques/kWh, la amortización tardaría casi 7 años, suponiendo un ciclo de carga completo por día.

El segundo gran inconveniente es la eficiencia. A diferencia de otras soluciones de almacenamiento de energía, una batería no es el punto final de la energía eléctrica y, por lo tanto, está sujeta a un viaje más complicado. Es decir, la energía pasa de los paneles al convertidor DC/DC, a la batería, al inversor DC/AC y finalmente a la carga. Cada parte de este viaje está sujeta a sus propias ineficiencias, por lo que una gran dependencia del almacenamiento en baterías inevitablemente resultará en pérdidas significativas.

Por ejemplo, imagine que un inversor con una eficiencia del 97 % está acoplado a una batería de 5 kWh con una eficiencia de ida y vuelta del 95 %. Esa energía está sujeta a tres lotes de ineficiencia mientras pasa dos veces por el inversor. El resultado es una eficiencia del 89% antes de tener en cuenta otras pérdidas, lo que resulta en una pérdida de 550 Wh por día, como mínimo.

Un último problema al depender del almacenamiento en batería es su limitación de salida. Generalmente, un módulo de batería doméstico tendrá una tasa máxima de descarga en torno a los 4 kW y siempre estará limitada por el inversor al que esté acoplado. Esto significa un alto riesgo de obstruir el sistema y diluir los beneficios bien documentados de la batería.

No estoy diciendo que debamos dejar de vender almacenamiento de baterías en absoluto. Es un recurso poderoso y altamente beneficioso. Simplemente necesitamos ampliar las alternativas actuales y potenciales para aumentar el alcance de los beneficios. La energía potencial química de una batería es simplemente un eje en una gran cantidad de formas de energía elegibles, que también incluye energía radiante, potencial elástica y mecánica.

La buena noticia es que ya existen soluciones alternativas de almacenamiento de energía; sólo necesitamos mejorar su aceptación y encontrar formas de aumentar su alcance. Quizás la solución actual más eficaz sea un inversor solar para calentar agua caliente. De manera similar a un inversor híbrido, utilizan un transformador de corriente alrededor del receptor vivo para monitorear cuándo se exporta el exceso de energía solar y, en su lugar, desvían esta energía al calentador de inmersión.

Un sistema de este tipo aborda muchos de los problemas asociados con el almacenamiento de baterías. Incluso una bombona de agua de 150 litros puede almacenar unos 7 kWh de energía, y un inversor solar cuesta alrededor de una cuarta parte de lo que cuesta una batería de esa capacidad. También reduce la ineficiencia ya que la bobina de inmersión es el punto final de la energía eléctrica, por lo que requiere mucha menos inversión y conversión.

Mi pregunta es: ¿Por qué detenerse ahí? Los sistemas de almacenamiento de energía pueden ser simplemente cargas que cumplan las siguientes condiciones:

Son una carga resistiva o pueden funcionar dentro de un amplio rango de potencia.

Pueden almacenar energía para usarla más tarde o pueden usarse de manera efectiva en el momento en que se produce el exceso de energía solar.

Su costo permite un período de recuperación razonable para el usuario final.

Nuestra búsqueda común de crear una red eléctrica neta cero y reducir los costos mayoristas de energía significa que debería haber un enorme interés creado por parte de muchas partes interesadas para hacer de esto una prioridad y encontrar tantas formas como sea posible de cumplir con estos criterios y reducir la demanda máxima de electricidad.

Deberíamos empezar a incorporar el almacenamiento de energía en el diseño de los electrodomésticos cotidianos a medida que la energía solar conquista cada vez más a la población en general. Por ejemplo, ¿qué pasa con los hornos de almacenamiento que se pueden configurar para precalentar con exceso de generación? ¿O iluminación que pueda cargarse durante el día para usarse por la noche? Incluso podríamos tener aspiradoras automáticas que utilicen el exceso de energía solar para mantener su casa impecablemente limpia mientras usted está en el trabajo.

Sólo estoy hablando de esto, pero el potencial está ahí. Espero que los fabricantes e instaladores solares presten atención a mi llamado.

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