Ventajas e inconvenientes de las baterías de lítio para instalaciones fotovoltaicas

Una mayoría de especialistas coinciden en que las baterías de litio son el futuro del almacenamiento en el mercado de la energía fotovoltaica. La expansión de los vehículos eléctricos, imparable, no ha hecho sino dar aún más impulso a las tesis que afirman que esta tecnología está llamada a imponerse también -con permiso del hidrógeno- en la movilidad sostenible. Toca, por tanto, que te hablemos en este post de las ventajas e inconvenientes de las baterías de litio, y lo haremos centrándonos especialmente en su uso para instalaciones fotovoltaicas.

Baterías de litio vs. otras baterías: manda el litio

Uno de los aspectos que más rápidamente llama la atención de las baterías de litio -y quizá el mayor obstáculo que encuentran en su afán por conquistar corazones- es el precio, generalmente muy superior al de otro tipo de baterías como las de plomo, gel o AGM. Párate un minuto a comprobar sus características, sin embargo, y probablemente empezarás a entender el porqué de un precio más elevado. Vamos a pasar por ellas rápidamente porque ya las hemos visto en otras ocasiones pero si quieres ir despacio, no te pierdas nuestro artículo de FAQ sobre baterías solares en el que te explicamos todos los conceptos que tienes que conocer paso a paso.

La lista de ventajas de las baterías de litio no es precisamente insignificante. Es más, toman la delantera sobre otros tipos de baterías prácticamente en todos los aspectos importantes que hay que tener en cuenta en dispositivos de almacenamiento. Para empezar, su química ofrece gran densidad, lo que las habilita para almacenar una gran cantidad de electricidad en un dispositivo por otro lado compacto y de reducido tamaño y peso.

Tienen también una profundidad de carga que puede alcanzar más del 95% -las baterías de plomo ácido suelen rondar el 50-70%- y prácticamente el doble de ciclos que otros tipos de baterías, con lo que su vida útil es mucho más larga.

En términos de eficiencia, las baterías de litio son igualmente imbatibles: donde otro tipo de dispositivos registran un 15-20% de pérdidas al alimentarlos o descargarlos, las baterías de litio apenas registran un 2%, todo ello con una envidiable velocidad de recarga.

A todo esto hay que añadir también una mejor adaptación a las temperaturas extremas, la práctica ausencia de mantenimiento y amplias garantías -hasta 10 años frente a los 3 de otros modelos.

Admítelo: ya no te sorprende tanto lo de tener que rascarse el bolsillo para contar con el litio en tu instalación, verdad? Pues aún queda el que quizá es el elemento que más llama la atención de los últimos modelos de batería solar de litio: la presencia de un sistema BMS que, a modo de pequeño ordenador, es capaz de monitorizar la carga y descarga del dispositivo de forma automática. Vamos, que algunas baterías de litio son baterías inteligentes.

Autoconsumo fotovoltaico con baterías: merece la pena?

De acuerdo, la batería de litio manda. Ahora bien, cabe hacerse la pregunta de si, de hecho, es necesario obligatoriamente contar con baterías -de litio o de otro tipo- para una instalación de placas solares. Es una pregunta importante si tienes en cuenta que las baterías son generalmente el componente más caro de cualquier instalación, así que vamos a verlo.

Una cosa está clara: un sistema de almacenamiento en baterías siempre te va a servir para acumular energía no consumida y disponer de ella en otro momento. La lógica es sencilla: usa durante el día tu instalación de paneles solares mientras estos producen y durante la noche o durante días nublados tira de tus baterías.

Si tu instalación está aislada de la red eléctrica, no hay dudas: ten en cuenta que estás desconectado completamente de la red y, por tanto, necesitas contar con tus placas, tu inversor y un número de baterías suficientes que garanticen tu abastecimiento total de electricidad las 24h del día. De hecho, lo suyo es que a tu kit solar fotovoltaico con baterías añadas también un generador eléctrico de apoyo que te eche una mano en caso de avería o falta de potencia derivada de unos días con poca luz, por ejemplo.

Si lo que tienes es una instalación de autoconsumo residencial o industrial, es decir, una instalación que mantiene conexión con la red eléctrica convencional, la necesidad de contar con baterías es una cuestión relativa y que depende de tus consumos. Entre las razones para no invertir en baterías está el hecho de que el almacenamiento -especialmente en litio- va a resultarte oneroso y alargará los tiempos de amortización de tu instalación y, al fin y al cabo, siempre puedes acudir a la electricidad convencional cuando necesites energía y tus placas solares no puedan proporcionártela.

Ahora bien, contar con una batería en tu instalación fotovoltaica industrial o en el kit solar de autoconsumo de tu hogar te ofrece un número de servicios que podrían justificar perfectamente la inversión. Por ejemplo, un sistema con inversor Victron y baterías de litio es virtualmente un sistema de respaldo (backup) eléctrico. Si tus paneles no están produciendo en un momento dado y no puedes acudir a la red eléctrica debido, por ejemplo, a un apagón, seguirás contando con electricidad gracias a tus baterías. Antes de que pienses que esta situación es más bien trivial, imagina por un minuto que tienes una empresa que depende de la refrigeración de tus productos (por ej., una empresa agroalimentaria), o una que depende de una climatización específica constante (ej. una granja avícola). En casos así, contar con baterías que te respalden en caso de emergencia puede significar salvar tu negocio.

Algo similar -si acaso de consecuencias menos graves- ocurre si tu instalación eléctrica no puede ofrecerte potencia suficiente en un momento determinado, un escenario que puedes haber experimentado alguna vez. Contar con una instalación de autoconsumo con baterías puede brindarte un refuerzo de potencia eléctrica que, según las circunstancias, puede ser fundamental.

Añadir un sistema de almacenamiento en baterías a un kit solar fotovoltaico es un procedimiento sencillo. No en vano, un buen número de fabricantes ofrecen soluciones integradas que incluyen la batería como parte del kit de placas solares. Lo importante, por lo tanto, es conocer bien nuestras necesidades energéticas.

Una cuestión crucial: el reciclaje de las baterías de litio

Lo hemos visto más arriba: las baterías de litio son un paso adelante en los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica cuyas prestaciones explican sobradamente la mayor inversión económica que requieren. Queda, sin embargo, pendiente un aspecto que particular importancia en el ámbito de las energías renovables, y es la huella ecológica de este tipo de dispositivos. A día de hoy, el difícil reciclaje de las baterías de litio es -junto a su elevado precio, que ya hemos comentado- una de las principales desventajas que muestran estos sistemas. Las cosas, sin embargo, están cambiando a mejor.

Para ser justos, habría que empezar diciendo que las baterías de litio compensan sus bajos índices de reciclado -en torno a un 5% y no en todos los países- con las cualidades del producto que, como hemos visto antes, gestiona la energía de un modo más eficiente y es mucho más duradero, con lo que no hay que reemplazarlo tan a menudo como otros dispositivos. Dicho esto, la huella medioambiental de una batería de litio que llega al final de su vida útil es una cuestión que

no debería pasarse por alto, especialmente en estos años, en los que vamos a ver muchas baterías de litio que llegan a este punto, incluidas las de las primeras generaciones de vehículos eléctricos.

Son varios los factores que apuntan a que la industria del reciclaje de baterías de litio tendrá un desarrollo significativo en los próximos años.

Por un lado, existe un factor estratégico: un buen número de fabricantes europeos y estadounidenses quieren contar con proveedores domésticos de materias primas para dejar así de depender de terceros países, especialmente asiáticos y africanos (se calcula que en torno a la mitad de la producción mundial de cobalto procede de la República Democrática del Congo, devastada por los conflictos armados y la violación sistemática de derechos humanos). Estados Unidos cuenta en su subsuelo con algunos recursos naturales importantes como el grafito y el litio. Europa no, de ahí que incentivar el desarrollo de una industria del reciclaje de materiales presentes en las baterías de litio sea un paso estratégico crucial.

El valor de materiales como el cobalto, el níquel o el cobre hace que su recuperación tenga también sentido económico por su rentabilidad. Los dispositivos electrónicos domésticos son una buena fuente de este tipo de materiales, si bien la logística de su recuperación es difícil. No ocurre así con las baterías de vehículo eléctrico o de instalaciones solares que, si bien tienen menos proporción de materiales valiosos, sí son más fáciles de localizar y gestionar.

Tampoco debería ignorarse la importancia del factor medioambiental, especialmente en Europa y Estados Unidos. No olvides que la industria de las energías renovables y del vehículo eléctrico tienen el motor de su desarrollo en una creciente concienciación social sobre el Cambio Climático. Conforme el mercado solar y del vehículo eléctrico sigan creciendo, así lo hará también la preocupación por el impacto medioambiental y ético de la producción de dispositivos de litio y el interés de los fabricantes por asegurar que sus productos son sostenibles a lo largo de toda la cadena de producción, incluido el fin de su vida útil. Para los fabricantes europeos, competir con el mercado asiático en volumen y costes será siempre difícil pero la certificación de una huella medioambiental mínima es un valor diferenciador que podrán defender ante un público cada vez menos permisivo con las malas prácticas industriales.

Si estás contemplando invertir en autoconsumo fotovoltaico para tu empresa o tu residencia, contacta con Cambio Energético. Te asesoraremos en todo lo que necesites sobre los nuevos desarrollos tecnológicos y legales y te enviaremos un presupuesto sin compromiso. Cambio Energético es servicio técnico oficial de algunos de los mejores fabricantes internacionales de equipos fotovoltaicos como Victron, Kostal, Fronius, SolarEdge o Huawei y cuenta con delegaciones y servicios técnicos en todo el territorio nacional.

El éxito de tu proyecto es nuestro éxito.