Así como los diferentes tipos de paneles solares cambian la forma en que se opera y mantiene un sistema de energía solar, varios tipos de baterías afectarán el rendimiento y el mantenimiento de un sistema de almacenamiento de energía solar. Si alguien está buscando un producto de almacenamiento de energía barato y duradero, las baterías de plomo-ácido podrían ser el camino a seguir, pero eso requiere un poco más de mantenimiento. Los sistemas de almacenamiento de baterías de iones de litio son una opción principal para los propietarios de sistemas de energía solar que requieren un enfoque sin mantenimiento, pero no son adecuados para entornos extremos.
Los diferentes niveles de trabajo de mantenimiento de la batería pueden afectar qué sistema de almacenamiento de energía se utiliza para el almacenamiento de energía solar plus. A continuación se explican los requisitos de mantenimiento de varios productos comunes de almacenamiento de energía en baterías utilizados en la industria de generación de energía solar: baterías de iones de litio, baterías de plomo-ácido, baterías de níquel-cadmio, etc.
(1) batería de iones de litio
Las baterías de iones de litio son el producto de almacenamiento de energía elegido para la mayoría de las aplicaciones de energía solar debido a su alta densidad, bajo mantenimiento y bajo costo. Las baterías de litio no son adecuadas para algunas aplicaciones específicas, como rangos de temperatura extrema o donde se requiere almacenamiento de energía a largo plazo, y otras baterías pueden ser más rentables. El elemento de mantenimiento más importante para las baterías de iones de litio es la tasa de degradación. Al igual que las baterías de los teléfonos móviles, las baterías de litio utilizadas en los sistemas de almacenamiento de energía en las instalaciones de energía solar se agotan gravemente después de un cierto número de cargas y descargas. Los desarrolladores deben planificar esta tasa de degradación. Los dos tipos más comunes de baterías de iones de litio utilizadas en proyectos de energía solar y almacenamiento son las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) y las baterías de cobalto de manganeso y litio (NMC).
(2) batería de fosfato de hierro y litio (LFP)
Las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) son baterías seguras y duraderas. Dado que no se utiliza cobalto, no hay problema de fuga térmica (incendio) y no se requieren medidas de ventilación o enfriamiento, por lo que se puede instalar fácilmente en interiores, lo que lo hace ideal para aplicaciones residenciales de almacenamiento de energía. Según Sonnen Corporation, fabricante de baterías de fosfato de hierro y litio (LFP), las baterías son ideales para aplicaciones estacionarias de almacenamiento de energía, especialmente cuando se requiere que las baterías se ciclen diariamente para la optimización del autoconsumo de energía solar y los servicios conectados a la red.
Las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) no requieren más mantenimiento, pero el lugar donde se instalan puede afectar el rendimiento. Las baterías de litio deben usar un sistema de administración de baterías (BMS) que monitorea automáticamente la temperatura, el estado de carga, el ciclo de vida, etc. de cada batería para maximizar el rendimiento. Siempre que el sistema de almacenamiento de energía esté instalado en un rango de temperatura y altitud aceptables, no se requieren medidas de mantenimiento.
Siempre que las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) se almacenen e instalen en una ubicación que coincida con el entorno en el que se implementa el producto, no se requiere un mantenimiento regular. Sin embargo, es importante mantener las temperaturas de la batería lejos de los extremos para garantizar un rendimiento adecuado. Las baterías no tienen que estar preparadas para los cambios de temperatura estacionales. "
Las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) pueden enfrentar la amenaza de sobrecarga, alta temperatura e incluso daño físico y presión, por lo que deben ser seguras. Cuando se utilizan baterías en espacios habitables o cerca de ellos, elegir la batería más segura como parte esencial del sistema es una guía importante. "
(3) Batería de óxido de cobalto de litio, níquel, manganeso (NMC)
Las baterías de litio, níquel, manganeso y óxido de cobalto (NMC) son duraderas y muy seguras siempre que estén supervisadas por un sistema de gestión de baterías. Al agregar elementos como el níquel y el manganeso a la química de la batería, la batería puede almacenar más electricidad que otros tipos de baterías de iones de litio.
Al igual que otras baterías de litio, las baterías de litio, níquel, manganeso y óxido de cobalto (NMC) no requieren un mantenimiento importante. Un sistema de gestión de batería (BMS) controlará el voltaje, la corriente y la temperatura de la batería para garantizar la seguridad y la vida útil.
Las baterías de litio, níquel, manganeso y óxido de cobalto (NMC) se pueden usar en invierno siempre que se confirme el rango de temperatura seguro.
(4) batería de plomo-ácido
Es bien sabido que las baterías de plomo-ácido son fiables y económicas. Sus estructuras en forma de rejilla están sumergidas en electrolitos ácidos, cuyos electrolitos pueden requerir una reposición a largo plazo. Las baterías son pesadas debido al material y algunas deben instalarse en áreas ventiladas. Sus requisitos de operación y mantenimiento se comprenden bien en este momento, por lo que son ideales para la mayoría de las aplicaciones de almacenamiento solar plus y deben almacenarse en un lugar seco con temperaturas moderadas.
Las conexiones de los terminales de las baterías de plomo-ácido deben revisarse varias veces al año para asegurarse de que no se aflojen con el tiempo. Las baterías de plomo-ácido inundadas deben reponerse regularmente con agua destilada. Las baterías con separador de fibra de vidrio (AGM) y las baterías de plomo-ácido de gel están herméticamente selladas y, por lo tanto, no requieren recarga de electrolito.
Si la batería de plomo-ácido no se usa temporalmente, debe almacenarse adecuadamente. Las baterías de plomo-ácido se autodescargan con el tiempo y deben cargarse a un nivel mínimo incluso cuando no están conectadas a una carga. Esta tasa de autodescarga varía con la temperatura; las temperaturas altas aumentan la tasa de descarga y las temperaturas bajas la reducen.
El mantenimiento requerido para las baterías de plomo-ácido no es muy difícil, pero la carga de trabajo de mantenimiento es grande. Esto es especialmente cierto para las baterías de plomo-ácido que requieren agregar agua, que quedarán expuestas cuando se agregue agua destilada para completar el nivel de electrolito. Se recomienda que el personal de mantenimiento de la batería use gafas y guantes de seguridad. Si el cliente está en el mantenimiento de la batería, puede solicitar ayuda externa para completar esta tarea.
(5) Batería de níquel-cadmio (NiCd)
Las baterías a base de níquel son ideales para instalaciones remotas fuera de la red en aplicaciones exigentes donde se requiere energía de respaldo confiable y no es posible un mantenimiento regular. Funcionan bien en temperaturas extremas y condiciones de descarga profunda.
Al igual que los mantenedores de baterías de plomo-ácido, las baterías de níquel-cadmio (NiCd) deben inspeccionarse regularmente y reabastecerse de electrolitos. Debido a que las baterías de níquel-cadmio (NiCd) pueden funcionar en un amplio rango de temperatura de funcionamiento, no es necesario prepararse para el frío extremo del invierno, pero las baterías no deben almacenarse a menos de -22 grados F. Las baterías de níquel-cadmio (NiCd ) las baterías se pueden almacenar (sin conectar a una carga) hasta por 12 meses, siempre que el ambiente esté seco y dentro del rango de temperatura adecuado.