¿Cómo dimensionar una batería de litio para autoconsumo residencial?
Para dimensionar una batería de litio para autoconsumo correctamente es importante considerar varios factores como el consumo, el uso que quieras hacer de la batería y los excedentes con los que cuentes.
Una de las preguntas clave a la hora de comprar un sistema de almacenamiento de energía para tu instalación de paneles solares, es ¿cómo dimensionar una batería de litio? O dicho de otra forma ¿cuántas baterías necesito para mi casa?
Dimensionar una batería de litio es uno de los elementos fundamentales para buscar la mejor rentabilidad de tu instalación. Las baterías de litio suelen ser el componente más caro de la instalación, por lo que es importante no pasarte, ni tampoco quedarte corto.
En Cambio Energético somos expertos en ahorro y eficiencia energética, y queremos compartir nuestra experiencia contigo, para facilitarte en lo posible tu transición a las energías renovables. En este artículo te hablamos sobre cómo dimensionar correctamente la batería de litio que necesitas para tu autoconsumo. Pero si tienes alguna otra duda sobre cómo producir tu propia energía limpia, contacta con nosotros.
- 1 ¿En qué características de la batería de litio me debo fijar para el dimensionamiento?
- 2 ¿Qué debo considerar para saber cuántas baterías de litio para autoconsumo necesito?
- 3 Ejemplos de dimensionamiento de batería de litio para el almacenamiento de energía fotovoltaica
- 4 Ejemplos de instalaciones de autoconsumo con almacenamiento instalado
- 5 Consulta con profesionales del sector
¿En qué características de la batería de litio me debo fijar para el dimensionamiento?
Antes de ver cómo dimensionar una batería de litio para tu autoconsumo, es importante saber en qué características del sistema de almacenamiento debemos fijarnos. En este caso, las principales características básicas de la batería que debemos considerar son:
La cantidad de electricidad que puede almacenar el dispositivo. Puedes encontrar baterías de litio para placas solares con una capacidad de entre 2,4 y 19,9kWh por unidad, pudiendo escalar la capacidad instalando varios módulos o varias unidades en paralelo.
La cantidad de electricidad que puede ofrecer en un momento dado. Indica el número de aparatos eléctricos que podrás conectar a la vez, según la potencia que tengan.
Ten en cuenta que no todas las baterías son compatibles con todos los inversores. Cuando apuestas por una determinada marca de inversores, en cierta medida, te estás ligando también con algunas marcas de baterías concretas. A no ser que instales una batería en corriente alterna con inversor cargador incorporado (como la sonnenbatterie o la Tesla Powerwall), en cuyo caso será compatible con cualquier inversor.
¿Qué debo considerar para saber cuántas baterías de litio para autoconsumo necesito?
Además de las características específicas del sistema de almacenamiento, hay tres elementos clave que debemos considerar para hacer un correcto dimensionamiento de una batería de litio para autoconsumo:
Conocer tu consumo
Lo primero que debes averiguar para poder dimensionar correctamente tu batería de litio es tu consumo de electricidad. Nosotros utilizamos nuestro propio software para hacer todos los cálculos necesarios para el dimensionamiento de la batería. Pero si necesitas averiguarlo tú mismo, tienes varias opciones:
- Iniciar sesión en la página de tu distribuidora y consultar los datos directamente.
- Si cuentas con una instalación de paneles solares, puedes consultarlo a través de tu sistema de monitorización.
En caso de tener una instalación de paneles solares, es importante obtener dos datos:
- Las horas del día en las que tus placas solares no producen suficiente electricidad para alimentar tus consumos (ya sea por la noche o en las horas punta si dispones de una tarifa variable).
- La demanda de electricidad de todos los aparatos/sistemas que deseas que funcionen durante esas horas.
Uso que quieres hacer de la batería
Para poder dimensionar bien la batería para autoconsumo, es importante saber el uso que quieres hacer u objetivo que quieres alcanzar con tu sistema de paneles solares con almacenamiento.
Y aquí tenemos varias posibilidades:
- Conseguir la amortización más rápida de tu sistema de almacenamiento de energía. Para ello, debes apostar por una batería que pueda hacer entre 1 y 2 ciclos de carga y descarga cada día.
- Contar con energía de emergencia en caso de apagón o de problemas en la red pública.
- Conseguir la mayor independencia energética posible. Es decir, que puedas cubrir todos tus consumos del día. Aquí es importante mencionar que hablamos de autoconsumo y no de una instalación aislada de la red, que requeriría una mayor capacidad para aguantar 2 o 3 días sin producción solar.
- Cubrir los picos de consumo o potencia en las horas de mayor demanda que no puedas cubrir con tu instalación de paneles solares. Es lo que se denomina “peak shaving” y es especialmente interesante en las instalaciones comerciales e industriales.
Saber los excedentes fotovoltaicos que vas a tener
Si estamos hablando de una batería de litio para almacenar energía fotovoltaica, también es importante considerar los excedentes de energía que generan tus placas solares.
Esto es porque es con esos excedentes con los que, principalmente, cargarás tu batería. Y si no dispones de suficiente energía solar sobrante, no te merecerá la pena un sistema de almacenamiento de energía.
Por ejemplo, la instalación que te mostramos a continuación se ha ajustado para consumir directamente la mayor parte de la energía que producen los paneles solares. Por lo tanto, no disponemos de excedente suficiente para cargar la batería.
Si vemos el consumo durante todo un año, observamos que ha tenido 1,31MWh de excedentes, lo que resulta en una media diaria de 3,5kWh. Esto supone que durante buena parte del año no tiene excedentes suficientes para cargar la batería a diario, por lo que no merecería la pena instalar almacenamiento.
Si quisiéramos aumentar nuestro nivel de autoconsumo con una batería de litio, necesitaríamos ampliar la instalación de paneles solares para contar con excedentes suficientes para llenar la batería a diario.
Ejemplos de dimensionamiento de batería de litio para el almacenamiento de energía fotovoltaica
Vista la teoría, veamos de forma práctica cómo realizar un dimensionamiento de la batería de litio para autoconsumo en escenarios diferentes, con el objetivo de conseguir una rápida amortización de la instalación.
Escenario 1: Consumo nocturno
Un primer escenario sería aquel en el que la mayor parte de los consumos se realizan por la noche, disponiendo de mucho excedente al no haber prácticamente consumos durante el día, como podemos ver en la siguiente gráfica.
Concretamente, observamos cómo el 81% de la energía que producen los paneles solares (15,91kWh) se envía a la red. Con esta instalación se logra cubrir el 18% del consumo en este día, debiendo obtener de la red el 82% (17.39kWh).
Esto tomando como referencia un día. Si echamos un ojo a los números de todo el año pasado, tenemos lo siguiente:
Los excedentes anuales de esta instalación en el 2023 fueron de 4,25MWh, que si divididos entre 365 días, nos da una media diaria de energía sobrante de 11,64kWh. Un excedente suficiente para instalar una batería de 10kWh, con la que podríamos aprovechar en torno a 3,65 MWh anuales y cubrir los 3,4 MWh que ha comprado de la red durante ese año.
El resto de excedentes (850kWh) pueden verterse a la red para compensar todos los cargos de la factura con una batería virtual, pudiendo también guardar excedentes en euros para compensar futuras facturas.
Escenario 2: cubrir picos de consumo
En este segundo escenario tenemos consumos importantes a primeras y últimas horas del día que no cubrimos directamente con la fotovoltaica. Durante este día se envió a la red 26,16kWh, lo que supone un 65% de la producción. A su vez, la instalación cubre el 40% del consumo (13,82kWh), debiendo tomar de la red el 60% (20,94kWh).
Esto, tomando como referencia un día. Si hacemos los cálculos anuales, nos encontramos con que los excedentes a lo largo del año han sido de 6,21MWh que, si los dividimos entre 365 días, suponen una media diaria de energía sobrante de 17,01kWh. Por lo que puedes instalar una batería de 15kWh y enviar la energía sobrante a la batería virtual para compensar todos los términos de la factura para que esta llegue a ser de 0€.
Otra opción, especialmente si lo que buscamos es la rápida amortización y dado que el hábito de consumo de esta familia tiene importantes picos de consumo a primeras y últimas horas del día, sería instalar una batería más pequeña de 10kWh y hacerle más de un ciclo de carga y descarga.
De esta forma, puedes llenar la batería durante el día con el excedente fotovoltaico y enviar el resto a la red para compensar con la batería virtual. Empezar a descargarla cuando los paneles solares no producen lo suficiente para cubrir los consumos y, durante la noche, volver a cargar desde la red, cuando los precios son más bajos, y volver a descargarla para cubrir el pico de consumo de las primeras horas del día, mientras los paneles solares no vuelven a producir lo suficiente.
Así, no solo ahorrarás al comprar una batería más pequeña, sino que haciendo más de un ciclo diario de carga-descarga lograrás reducir el tiempo de amortización de la batería.
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Ejemplos de instalaciones de autoconsumo con almacenamiento instalado
Veamos ahora algunos ejemplos de instalaciones que ya han decidido acompañar su autoconsumo fotovoltaico de un sistema de almacenamiento de energía.
Os presentamos tres escenarios, según el uso que se le quiere dar a la batería de litio:
- Para horas nocturnas
- Para picos de consumo
- Para máximo autoconsumo
Escenario 1: Para horas nocturnas
El uso que requiere esta familia de la batería de litio es, sobre todo, para cubrir los consumos nocturnos. Como vemos en la monitorización, gracias al sistema de almacenamiento puede cubrir los consumos desde que cae el sol hasta la madrugada, siendo la energía consumida de la batería un 7,9%, lo que supone un 37,1% de la energía autoconsumida.
Esta familia podría aumentar su autoconsumo realizando un segundo ciclo a la batería, cargando de la red entre las 4.30 y las 6.30 de la mañana, cuando las horas son más baratas, para cubrir los consumos desde esa hora hasta que los paneles solares produzcan lo suficiente para alimentar los consumos.
Si observamos la producción y los consumos de esta instalación en lo que llevamos de año 2024, observamos que ha conseguido alimentar un 61% de sus consumos, de los cuáles un 39,6% de esta energía provino de las baterías.
De apostar por realizar el mencionado segundo ciclo de la batería, podría haber alcanzado valores de autarquía superiores, reduciendo aún más la energía que compra de la red pública.
Además de la energía autoconsumida, esta familia ha vertido a la red el 26% de la energía vertida a la red (850kWh), con los que puede cargar una batería virtual para compensar parte de la energía que compra de la red (1,53MWh).
Escenario 2: Para picos de consumo
En este segundo escenario, la batería se ha diseñado para cubrir los picos de consumo durante el día, que no puede cubrir directamente con la producción fotovoltaica.
Como vemos en la gráfica, la energía almacenada cubre los picos de consumo que esta familia tiene por la tarde cuando, a pesar de todavía contar con producción fotovoltaica, esta no llega para cubrir todo el consumo.
Gracias al autoconsumo con almacenamiento, esta familia ha conseguido ahorrar el 96% de la energía que compra de la red, siendo el 34,6% de la energía la que se ha aprovechado gracias a la batería de litio.
Si vemos los números de lo que llevamos de 2024, observamos que esta familia ha alcanzado un 69% de ahorro energético, del cual el 22% provino de la energía almacenada en las baterías.
Como en el caso anterior, además de cargar la batería, ha vertido el 23% (1.080kWh) de la energía generada a la red. Una energía que puede almacenar en la batería virtual para compensar parte de la energía que ha comprado de la red (1.620kWh), multiplicando así sus ahorros.
Escenario 3: Para máximo autoconsumo
Un último escenario que os traemos hoy, hace referencia a una instalación que busca conseguir el mayor nivel de autonomía energética posible.
Como podemos observar, en este día esta familia ha conseguido ahorrar prácticamente el 100% de la energía que ha consumido, obteniendo de la batería el 17,4% de esa energía.
Si nos fijamos en el ahorro experimentado en lo que llevamos del 2024, vemos que, en términos globales, esta instalación permite ahorrar el 91% de la energía consumida, con un 32,6% de esa energía que provino de la batería.
Después de cargar la batería, esta instalación ha vertido a la red un 54% de la energía producida (1.940kWh). Una energía que puede meter en la batería virtual no solo para compensar el total de la energía que tomó de la red (160kWh), sino también para compensar todos los términos de la factura para que esta llegue a ser de 0€ y aún seguiría disponiendo de excedente para futuras facturas.
Consulta con profesionales del sector
En este artículo hemos visto cómo dimensionar correctamente una batería de litio para autoconsumo residencial. También hemos visto cómo hay escenarios en los que es especialmente interesante contar con almacenamiento de energía, incluso, complementarlo con una batería virtual para llegar a facturas de 0€.
No obstante, dado que hablamos de una inversión a largo plazo, es importante contar con el asesoramiento de personal especializado, que pueda asesorarte en todo lo que necesites saber.
Por ello, si estás pensando en adquirir una batería de litio para almacenar excedentes fotovoltaicos, te invitamos a que contactes con nosotros. Por que cuando contratas tu instalación con Cambio Energético, te acompañamos en todo el proceso: desde el estudio previo, el diseño y la instalación, hasta la legalización y la tramitación de la subvención, si la hubiera. Pídenos un presupuesto sin ningún tipo de compromiso. Estaremos encantados de atenderte.
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