Baterías de plomo-ácido versus baterías de litio: ¿Cuáles son mejores para la energía solar?
Este artículo analiza una decisión que tendrás que tomar si compras un sistema solar basado en baterías, ya sea para desconectarte de la red o para añadir almacenamiento de energía a tu casa conectada a la red.
En concreto, vamos a analizar las baterías de plomo-ácido frente a las de iones de litio, los dos tipos principales de baterías que se utilizan para la energía solar. Aquí va un resumen:
La batería plomo-ácido o de ciclo profundo, es una tecnología comprobada que es más económica, pero requiere un mantenimiento periódico y no tiene una vida útil tan larga.
El litio es una tecnología de baterías de primera calidad con una vida útil más larga y una mayor eficiencia, pero pagarás más dinero por ese aumento en el rendimiento.
Repasemos los pros y los contras de cada opción con más detalle, y explicaremos por qué deberías elegir una en lugar de otra para tu sistema.
Lo fundamental
Cuando se construye un sistema solar, hay tres opciones principales de baterías:
Baterías de plomo-ácido electrolíticas (FLA)
La particularidad de las baterías FLA es que las placas están sumergidas en agua destilada. Estas deben ser revisadas regularmente y rellenadas entre 1 y 3 meses para que sigan funcionando correctamente.
Un atraso en el mantenimiento puede acortar la vida de las baterías y anular la garantía. Las baterías FLA también deben instalarse en un espacio ventilado para permitir la salida de los gases de la batería.
Baterías de plomo-ácido sellado (SLA)
Las baterías SLA vienen en dos tipos, AGM (Absorbent Glass Mat) y Gel, que poseen muchas propiedades similares. Requieren poco o ningún mantenimiento y son a prueba de derrames.
La diferencia clave entre las baterías AGM y las de gel es que las de gel suelen tener tasas de carga y rendimiento inferiores. Las baterías de gel generalmente no pueden manejar tanta corriente de carga, lo que significa que tardan más en recargarse y entregan menos potencia.
Baterías de Litio
La mejor composición química para las baterías de litio en aplicaciones solares es el fosfato de hierro-litio, abreviado LiFePO4 o baterías LFP. Esta nueva tecnología dura más y puede someterse a ciclos más profundos. Además, no necesitan mantenimiento ni ventilación, a diferencia de las baterías de plomo-ácido.
Las baterías de litio cuestan más al principio, pero la eficiencia adicional significa que se puede gastar menos por kilovatio-hora de capacidad a lo largo de la vida útil de la batería.
5 diferencias clave entre las baterías de plomo y las de litio
1. Ciclo de vida
Cuando se descarga una batería (utilizándola para suministrar energía a los electrodomésticos) y se vuelve a cargar con los paneles, se habla de un ciclo de carga. Medimos la vida útil de las baterías no en términos de años, sino de cuántos ciclos pueden soportar antes de caducar.
Piensa en ello como en el kilometraje de un automóvil. Cuando se evalúa el estado de un auto usado, el kilometraje importa mucho más que el año de fabricación.
Lo mismo ocurre con las baterías y el número de ciclos que han realizado. Una batería sellada de plomo-ácido en una casa de vacaciones puede pasar por 100 ciclos en 4 años, mientras que la misma en un año puede pasar por más de 300 ciclos en una vivienda a tiempo completo. La que ha pasado por 100 ciclos estará en mucho mejor estado.
La duración de los ciclos también depende de la profundidad de la descarga (cuánta capacidad se utiliza antes de recargar la batería). Las descargas más profundas someten a la batería a un mayor esfuerzo, lo que acorta su vida útil.
2. Profundidad de descarga
La profundidad de descarga se refiere a la cantidad de capacidad total que se utiliza antes de recargar la batería. Por ejemplo, si utiliza una cuarta parte de la capacidad de su batería, la profundidad de descarga sería del 25%.
Las baterías no se descargan completamente cuando las usas. En cambio, tienen una profundidad de descarga recomendada: cuánto se puede utilizar antes de que se deba recargar.
Las baterías de plomo-ácido sólo deben utilizarse con una profundidad de descarga del 50%. Más allá de ese punto, se corre el riesgo de afectar negativamente a su vida útil.
En cambio, las baterías de litio pueden soportar descargas profundas del 80% o más. Esto significa esencialmente que tienen una mayor capacidad de uso.
3. Eficiencia
Las baterías de litio son más eficientes. Esto significa que se almacena y utiliza más energía solar.
Por ejemplo, las baterías de plomo-ácido sólo tienen una eficiencia del 80-85%, dependiendo del modelo y del estado. Esto significa que, si tienes 1.000 watts de energía solar entrando en las baterías, sólo hay 800-850 watts disponibles después del proceso de carga y descarga.
Las baterías de litio tienen un rendimiento superior al 95%. En el mismo ejemplo, tendrías más de 950 watts de energía disponible.
Una mayor eficiencia significa que tus baterías se cargan más rápido. Dependiendo de la configuración de tu sistema, también podría significar que compres menos paneles solares, menos capacidad de batería y un generador de respaldo más pequeño.
4. Velocidad de carga
Una mayor eficiencia también conlleva una mayor velocidad de carga para las baterías de litio. Pueden manejar un mayor amperaje desde el cargador, lo que significa que pueden ser recargadas mucho más rápido que las de plomo-ácido.
Expresamos la velocidad de carga como una fracción, por ejemplo, C/5, donde C es la capacidad de la batería en amperes/hora (Ah). Así, una batería de 430 Ah que se carga a una tasa de C/5 recibiría 86 amperes de carga (430/5).
Las baterías de plomo están limitadas en cuanta corriente de carga pueden soportar, principalmente porque se sobrecalientan si se cargan demasiado rápido. Además, la velocidad de carga es mucho más lenta a medida que se acerca a la capacidad total.
Las baterías de plomo-ácido pueden cargar alrededor de C/5 durante la fase inicial de carga (hasta el 85% de capacidad). Después de eso, el cargador de baterías se ralentiza automáticamente para completar la carga de las baterías. Esto significa que las baterías de plomo-ácido tardan más en cargarse, en algunos casos más del doble que una alternativa de litio.
5. Densidad energética
Una batería de plomo por lo general es más liviana que una de litio. Pero la densidad energética de las baterías de litio es mucho mayor que la de las de plomo-ácido, lo que significa que tienen más capacidad de almacenamiento en menos espacio.
Como ejemplo, se necesitan dos baterías de litio para alimentar un sistema de 5,13 kW, pero se necesitarían 8 baterías de plomo-ácido para hacer el mismo trabajo. Si tenemos en cuenta el tamaño de todo el banco de baterías, el litio pesa menos de la mitad.
Esto puede ser una ventaja real si necesitas ser creativo con la forma de montar tu banco de baterías. Si cuelgas una caja en la pared o la escondes en un armario, la mayor densidad energética ayuda a que tu banco de baterías de litio quepa en espacios más reducidos.
¿Cuál elegir?
El litio y el plomo-ácido tienen precios comparables a lo largo de su vida útil, pero el litio supone una inversión mucho mayor al principio. No lo recomendamos a menos que utilices tu sistema a diario.
Estos son los tipos de baterías que recomendamos para diversas aplicaciones:
Hogar de tiempo completo sin red eléctrica (Off-Grid)
Litio.
Si vives sin conexión a la red todo el tiempo, tu mejor opción son las baterías de litio para un uso intensivo.
Cabaña Off-Grid / Casa de vacaciones
Plomo-ácido sellado.
Si tienes una cabaña o casa de vacaciones, sólo estarás allí unas pocas veces al año. Eso significa que no podrás seguir el ritmo de mantenimiento que requieren las baterías FLA.
En lugar de eso, elije baterías SLA. No necesitan mantenimiento, por lo que no se morirán si están inactivas durante unos meses.
Sistema de baterías de respaldo
Plomo-ácido sellado.
Digamos que está construyendo un sistema con baterías de respaldo para cortes de energía de emergencia. Idealmente, sólo utilizará esas baterías una vez al año (algunas veces si vive en una zona con una red eléctrica poco fiable). No se utilizarán lo suficiente como para invertir en litio, y no vas a querer hacer el mantenimiento que necesitan las baterías FLA.
Opta por las SLA, que (de nuevo) no requieren mantenimiento.
Uso industrial remoto
Plomo-ácido sellado o litio.
El proceso de decisión es prácticamente el mismo. El litio podría valer la pena para alimentar un sitio industrial que tiene un uso intensivo. Si se trata de alimentar un equipo básico de monitorización en un punto remoto, el SLA hará el trabajo de forma más barata y no tendrás que preocuparte por las visitas de mantenimiento.
¿Preguntas? Consúltalas con un experto.
Si aún no estás seguro de cual batería es la más conveniente para ti, cotiza con nosotros, en Enerlife te asesoraremos para que tengas la mejor solución de acuerdo con tus necesidades.
Beneficios de la energía Off-Grid durante un apagón
