¿Es mejor una batería AGM o de litio para la fotovoltaica?

El ascenso de las baterías de iones de litio sobre sus contrapartes de plomo-ácido se produjo primero en aplicaciones móviles, como computadoras portátiles y teléfonos. Con una densidad de energía significativamente mayor, la capacidad de las baterías de iones de litio para entregar la misma cantidad de energía con menos peso las ha convertido en la opción portátil preferida. Los consumidores ahora están empezando a justificar el mayor costo de los iones de litio frente al plomo ácido por el valor agregado que ofrecen en términos de longevidad y robustez para los sistemas de almacenamiento de energía residenciales y comerciales.

Entonces, ¿cuál es la mejor opción para combinar con la energía solar? Las baterías de iones de litio superan al plomo ácido en varios parámetros clave, pero son más caras, lo que significa que la respuesta puede depender de la aplicación. Analicemos cada tipo en detalle y exploremos los pros y los contras.

Baterías de plomo ácido y de estera de vidrio absorbente (AGM)

Hay varias categorías de baterías de plomo-ácido, incluidas las inundadas, las de gel y las de estera de vidrio absorbente (AGM). AGM es el más nuevo de los tres y el más adecuado para aplicaciones solares debido a su mantenimiento nulo o bajo, por lo que está en el centro de atención aquí.

AGM recibe su nombre de la estera tejida de fibra de vidrio que separa los electrodos positivo y negativo y retiene el ácido absorbido en sus fibras.

A diferencia de las baterías líquidas, las AGM son a prueba de fugas y no requieren mantenimiento. Lo mismo puede decirse de las baterías de gel, pero AGM es más indulgente al cargar, lo que le da la ventaja en energía solar.

Baterías de iones de litio

Los inicios de las baterías de iones de litio se remontan a la crisis del petróleo de la década de 1970, cuando los investigadores buscaban métodos de almacenamiento de energía para respaldar tecnologías libres de fósiles.

Su trabajo condujo a una batería que intercambiaba iones de litio entre electrodos en lugar de la conversión de agua en ácido sulfúrico que ocurre en las baterías de plomo-ácido.

Esta nueva batería entró en el mercado en 1991 y ha demostrado ser una fuerza revolucionaria en el almacenamiento de energía por razones que se analizarán a continuación.

En reconocimiento al impacto global de las baterías de litio, el Premio Nobel de Química 2019 ha sido otorgado a tres científicos clave para su desarrollo.

El uso de iones de litio sigue creciendo y en los últimos tres años ha comenzado a competir por su uso en sistemas solares a gran escala.

Ventajas de las baterías de iones de litio

1. Profundidad de descarga de energía : Se refiere al porcentaje de una batería que se puede descargar sin causar daños. Los iones de litio generalmente pueden descargarse alrededor del 86-98%, mientras que el ácido de plomo puede manejar una descarga cercana al 30-50%. Esto significa que en un momento dado una batería de iones de litio tiene un rango operativo un 30% más amplio. También significa que las baterías de iones de litio son menos susceptibles a sufrir daños por exceder su profundidad de descarga.
2. Vida útil : todas las baterías se degradan con el tiempo, pero las baterías de iones de litio sobreviven constantemente a las AGM. Factores como una mayor profundidad de descarga hacen que las baterías de iones de litio sean más duraderas y ayudan a que estas baterías alcancen ciclos de vida hasta seis veces más largos que las alternativas AGM. Dependiendo de la química y los hábitos de uso, las baterías de iones de litio pueden degradarse menos del uno por ciento año tras año.
3. Capacidad : si bien no es tan crucial para aplicaciones estacionarias, es importante tener en cuenta que la mayor densidad de energía del ion de litio significa que puede almacenar más energía por masa que el AGM. Esto significa que los sistemas pueden ser más pequeños y livianos y, al mismo tiempo, proporcionar la misma cantidad de producción.
4. Garantía : una batería de iones de litio generalmente puede tener una garantía de hasta 15 años, mientras que otros tipos de baterías generalmente solo tienen una garantía de hasta 1 año.
5. Energía incorporada : este puede ser un factor importante para cualquier empresa o propietario de una vivienda, pero las baterías de iones de litio tienen una huella energética menor que las de plomo-ácido. Un estudio de Stanford analizó varias opciones de almacenamiento a escala de red y descubrió que los iones de litio son cinco veces mejores que el plomo ácido al considerar la energía necesaria para producir las baterías frente a la energía almacenada durante su vida útil.
6. Costo : El menor costo inicial de las baterías AGM es el principal factor que las mantiene competitivas con las de iones de litio. Para aquellos con capital limitado, un sistema AGM puede ser la mejor opción. Es importante señalar que, cuando se ajustan a los costos del ciclo de vida, las baterías de iones de litio están a la par o son más baratas que las baterías AGM.
7. Historia : Debido a que AGM y otras baterías de plomo-ácido existen desde hace más tiempo, tienen un historial más extenso de pruebas de campo. Simplemente hay más experiencia con estas baterías en cuanto a cómo funcionan con otros componentes del sistema de energía en diversas aplicaciones.

¿Qué tipo de batería es mejor para cambiar a solar fotovoltaica?

La respuesta depende de sus objetivos, de la cantidad de inversión inicial que esté dispuesto a realizar y de cuánto tiempo y frecuencia utiliza la batería. Por ejemplo, si está planeando que un panel solar doméstico viva completamente fuera de la red durante las próximas décadas, una inversión más costosa en baterías de iones de litio mejorará el ciclo de vida del sistema.

Ahora digamos que la batería solo se usa como sistema de energía de respaldo solo cuando se corta la energía en una casa o negocio conectado a la red.

Dado que estas baterías solo se usarán ocasionalmente y, por lo tanto, no se degradarán tan rápido como una batería común, elegir un banco de baterías AGM satisfará sus necesidades de almacenamiento de energía y al mismo tiempo ahorrará costos.

Como alternativa limpia y libre de mantenimiento a un generador en la que también puede obtener algunos incentivos fiscales y reembolsos, podría ser su clave de bajo costo para la resiliencia.