Baterías solares residenciales: popularidad, vida útil, degradación y pautas de mantenimiento
En la primera y segunda parte de esta serie, El pv Revista Revisando el ciclo productivo de Paneles solares residenciales y Inversionistas. Aquí, examinamos las baterías domésticas, qué tan bien funcionan con el tiempo y cuánto duran.
El almacenamiento de energía residencial se ha convertido en una característica cada vez más popular de la energía solar doméstica. Un reciente Encuesta de SunPower Un estudio de más de 1,500 hogares encontró que alrededor del 40% de los estadounidenses se preocupan por los cortes de energía de forma regular. De los encuestados que consideran activamente la energía solar para sus hogares, el 70% dijo que planeaba incluir un sistema de almacenamiento de energía de batería.
Además de proporcionar energía de respaldo durante los apagones, muchas baterías están integradas con tecnología que permite la programación inteligente de la importación y exportación de energía. El objetivo es maximizar el valor del sistema solar de la casa. Algunas baterías están optimizadas para integrar un cargador de vehículo eléctrico.
El informe señaló un fuerte aumento en los consumidores que muestran interés en el almacenamiento para autoabastecerse de generación solar, lo que sugiere que Reducción de las tasas de medición neta desalientan la exportación de electricidad limpia y local. Casi el 40% de los consumidores informaron que el autoabastecimiento era una razón para obtener una cotización de almacenamiento, frente a menos del 20% en 2022. La energía de respaldo para interrupciones y el ahorro en las tarifas de servicios públicos también se enumeraron como las principales razones para incluir el almacenamiento de energía en una cotización.
Las tasas de fijación de baterías en proyectos solares residenciales han aumentado constantemente In 2020, 8.1% of residential solar systems attached batteries, according to Lawrence Berkeley National Laboratory, and in 2022 that rate will climb over 17%.
Los períodos de garantía pueden ofrecer una mirada a las expectativas del instalador y el fabricante de la vida útil de una batería. Los períodos de garantía comunes son típicamente de alrededor de 10 años. El Warrant Para la batería Enphase IQ, por ejemplo, termina en 10 años o 7.300 ciclos, lo que ocurra primero.
Instalación solar Sunrun dijo Las baterías pueden durar entre cinco y 15 años. Eso significa que probablemente se necesitará un reemplazo durante los 20 a 30 años de vida útil de un sistema solar.
La esperanza de vida de la batería depende principalmente de los ciclos de uso. Como lo demuestran las garantías de los productos de LG y Tesla, los umbrales de 60% o 70% de capacidad están garantizados a través de un cierto número de ciclos de carga.
Dos escenarios de uso impulsan esta degradación: sobre carga y carga de goteo, Según el Instituto Faraday. La sobrecarga es el acto de empujar corriente hacia una batería que está completamente cargada. Hacer esto puede hacer que se sobrecaliente, o incluso potencialmente incendiarse.
La carga por goteo implica un proceso en el que la batería se carga continuamente hasta el 100%, e inevitablemente se producen pérdidas. El rebote entre el 100% y poco menos del 100% puede elevar las temperaturas internas, disminuyendo la capacidad y la vida útil.
Otra causa de la degradación con el tiempo es la pérdida de iones de litio móviles en la batería, dijo Faraday. Las reacciones secundarias en la batería pueden atrapar litio utilizable libre, reduciendo así la capacidad gradualmente.
Si bien las temperaturas frías pueden detener el rendimiento de una batería de iones de litio, en realidad no degradan la batería ni acortan su vida útil. Sin embargo, la vida útil general de la batería disminuye a altas temperaturas, dijo Faraday. Esto se debe a que el electrolito que se encuentra entre los electrodos se descompone a temperaturas elevadas, lo que hace que la batería pierda su capacidad para el transporte de iones de litio. Esto puede reducir el número de iones de litio que el electrodo puede aceptar en su estructura, agotando la capacidad de la batería de iones de litio.
Maintenance matters
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) recomienda instalar una batería en un lugar fresco y seco, preferiblemente un garaje, donde el impacto de un incendio (Una amenaza pequeña, pero no nulapuede ser minimizado. Las baterías y los componentes que las rodean deben tener un espacio adecuado para permitir el enfriamiento, y las revisiones de mantenimiento regulares pueden ser útiles para garantizar un funcionamiento óptimo.
NREL dijo que siempre que sea posible, evite la descarga profunda repetida de las baterías, ya que cuanto más se descargue, más corta será la vida útil. Si la batería doméstica se descarga profundamente todos los días, puede ser el momento de aumentar el tamaño del banco de baterías.
Las baterías en serie deben mantenerse con la misma carga, dijo NREL. Aunque todo el banco de baterías puede mostrar una carga total de 24 voltios, puede haber voltaje variado entre las baterías, lo que es menos beneficioso para proteger todo el sistema a largo plazo. Además, NREL recomienda que se establezcan los puntos de ajuste de voltaje correctos para los cargadores y controladores de carga, según lo determine el fabricante.
Las inspecciones deben ocurrir con frecuencia, también, dijo NREL. Algunas cosas a tener en cuenta incluyen fugas (acumulación en el exterior de la batería), niveles de líquido apropiados y voltaje igual. NREL dijo que cada fabricante de baterías puede tener recomendaciones adicionales, por lo que revisar el mantenimiento y las hojas de datos de una batería es una mejor práctica.
