Articulo de referencia

Almacenamiento de energía en el hogar

Almacenamiento de energía doméstica Tesla Powerwall 2 El almacenamiento de energía doméstica se refiere a los dispositivos de almacenamiento de energía residencial que almacenan...

Almacenamiento de energía doméstica Tesla Powerwall 2

El almacenamiento de energía doméstica se refiere a los dispositivos de almacenamiento de energía residencial que almacenan energía eléctrica localmente para su consumo posterior. Generalmente, la electricidad se almacena en baterías recargables de iones de litio , controladas por software inteligente para gestionar los ciclos de carga y descarga. Las empresas también están desarrollando tecnología de baterías de flujo más pequeñas para uso doméstico. Como tecnologías de almacenamiento de energía local para el hogar, son versiones más pequeñas del almacenamiento de energía en red basado en baterías y respaldan el concepto de generación distribuida . Combinadas con la generación in situ, pueden eliminar prácticamente los apagones en un estilo de vida aislado de la red eléctrica .

La energía almacenada suele provenir de sistemas solares fotovoltaicos instalados en el lugar, como paneles solares en los tejados , que generan electricidad de corriente continua durante el día. Esta electricidad solar puede inyectarse a la red eléctrica (a menudo con una tarifa de alimentación ) mediante un inversor solar , o bien almacenarse en un sistema de almacenamiento de energía doméstico como sistema autónomo para su consumo posterior tras la puesta del sol. Esto permite al hogar aprovechar la máxima generación solar durante el día (cuando las viviendas suelen estar desocupadas y con un bajo consumo eléctrico debido a que sus ocupantes están trabajando o estudiando ) y utilizarla posteriormente para compensar el consumo nocturno de la red, evitando así los elevados costes de electricidad durante las horas punta (normalmente desde media tarde hasta media noche). El sistema de almacenamiento de energía doméstico también puede funcionar como batería de respaldo en caso de apagón para mantener en funcionamiento sin interrupciones la iluminación , la calefacción , los ordenadores y los equipos médicos esenciales del hogar .

Las pequeñas turbinas eólicas son menos comunes, pero aún están disponibles para uso doméstico como complemento o alternativa a los paneles solares.

Empresas automovilísticas

Panel solar en un espacio residencial

Se ha observado una tendencia entre las empresas automotrices a colaborar con otros líderes del sector energético para desarrollar soluciones de almacenamiento de energía para el hogar. Esto se debe probablemente a que gran parte de la investigación y el desarrollo de baterías de alto rendimiento tiene el potencial de beneficiar tanto a la industria automotriz como a la residencial. Fabricantes como BMW [ 1 ], en su colaboración con Solarwatt [ 2 ], y Nissan [ 3 ], junto con Eaton [ 4 ], son claros ejemplos de esta tendencia. Además, BYD y Tesla comercializan dispositivos de almacenamiento de energía para el hogar de marca propia.

A pesar de que los altos costos iniciales generaron mucho escrutinio, [ 5 ] el mercado de almacenamiento de energía doméstica está experimentando un aumento en los ingresos tras una tendencia a la baja de los precios [ 6 ].

aranceles

Las unidades también pueden programarse para aprovechar una tarifa diferencial , que proporciona energía a un precio más bajo durante las horas de baja demanda (siete horas a partir de las 00:30 en el caso de la tarifa Economy 7 del Reino Unido ) para el consumo cuando los precios son más altos.

Las tarifas inteligentes, derivadas de la creciente prevalencia de los contadores inteligentes , se combinarán cada vez más con dispositivos de almacenamiento de energía doméstica para aprovechar los precios bajos fuera de las horas punta y evitar la energía a precios más elevados en momentos de máxima demanda.

Ventajas

Superar las pérdidas de la red

La transmisión de energía eléctrica desde las centrales eléctricas hasta los centros urbanos es inherentemente ineficiente debido a las pérdidas de transmisión en las redes eléctricas, especialmente en las grandes conurbaciones con alta demanda energética, donde la ubicación de las centrales eléctricas es más compleja. Al permitir que una mayor proporción de la electricidad generada in situ se consuma en el propio hogar, en lugar de exportarse a la red eléctrica, los dispositivos de almacenamiento de energía doméstica pueden reducir las ineficiencias del transporte en la red.

Soporte de la red energética

En teoría , los dispositivos de almacenamiento de energía domésticos, cuando se conectan a un servidor a través de Internet , pueden solicitarse para proporcionar servicios a la red eléctrica durante periodos muy cortos:

Menor dependencia de los combustibles fósiles

Gracias a las eficiencias mencionadas y a su capacidad para aumentar la cantidad de energía solar consumida in situ, los dispositivos reducen la cantidad de energía generada mediante combustibles fósiles , a saber, gas natural , carbón , petróleo y diésel .

Desventajas

Impacto ambiental de las baterías

Las baterías de iones de litio, una opción popular debido a su ciclo de carga relativamente alto y la ausencia de efecto memoria , son difíciles de reciclar .

Las baterías de plomo-ácido son relativamente más fáciles de reciclar y, debido al alto valor de reventa del plomo , el 99 % de las que se venden en EE. UU. se reciclan. [ 7 ] Tienen una vida útil mucho más corta que una batería de iones de litio de capacidad similar, debido a un menor ciclo de carga , lo que reduce la diferencia en el impacto ambiental. Además, el plomo es un metal pesado tóxico y el ácido sulfúrico del electrolito tiene un alto impacto ambiental.

Una segunda vida para las baterías de vehículos eléctricos.

Para compensar el impacto ambiental de las baterías, algunos fabricantes extienden la vida útil de las baterías usadas de vehículos eléctricos cuando las celdas ya no retienen la carga adecuadamente. Aunque se consideran al final de su vida útil en vehículos eléctricos, las baterías funcionan satisfactoriamente en dispositivos de almacenamiento de energía domésticos. [ 8 ] Entre los fabricantes que apoyan esta práctica se encuentran Nissan, [ 9 ] BMW [ 10 ] y Powervault. [ 11 ]

baterías de agua salada

Los dispositivos de almacenamiento de energía para el hogar se pueden combinar con baterías de agua salada , que tienen un menor impacto ambiental debido a la ausencia de metales pesados ​​tóxicos y a su facilidad de reciclaje .

Tras la quiebra de Aquion Energy en marzo de 2017, la producción de baterías de agua salada ya no se realiza a nivel comercial .

Desviación de la red

Con un número creciente de consumidores que optan por instalar paneles solares que suministran energía exclusivamente a sus hogares y baterías domésticas, la desconexión de la red eléctrica ha seguido aumentando. A medida que aumenta el número de personas sin conexión a la red, el coste de la red se reparte entre menos consumidores, lo que hace que "el incentivo para desconectarse de la red no haga más que crecer". [ 12 ] Esto se considera una desventaja cada vez mayor para el almacenamiento de energía doméstica, ya que podría llevar al abandono de una gran red de infraestructura creada para mantener las redes eléctricas, a la inflación de precios para quienes están conectados a la red y a un obstáculo para la transición energética. [ 13 ]

Otras formas de almacenamiento

Almacenar energía en baterías no es la única opción. Existen múltiples formas de almacenar energía, como volantes de inercia, energía hidroeléctrica y energía térmica. [ 14 ]

Componentes de un volante de inercia

Pico hidroeléctrica (hidroeléctrica)

Pico Hydro

Utilizando un sistema de almacenamiento por bombeo con cisternas para el almacenamiento de energía y pequeños generadores, la generación microhidroeléctrica también puede ser eficaz para sistemas de generación de energía doméstica de "circuito cerrado". [ 15 ] [ 16 ]

Almacenamiento de energía térmica

Un calefactor acumulador o banco de calor (Australia) es un calefactor eléctrico que almacena energía térmica durante la tarde o la noche, cuando la electricidad está disponible a un menor coste, y libera el calor durante el día según sea necesario.

Los acumuladores , al igual que un tanque de almacenamiento de agua caliente , son otro tipo de calentador de almacenamiento, pero específicamente almacenan agua caliente para su uso posterior.

Algunos sistemas pueden ser portátiles [ 17 ] o parcialmente portátiles [ 18 ] para facilitar su transporte a otro lugar o su uso durante el transporte o los viajes.

Véase también

Referencias

  1. Moloughney, Tom (22 de junio de 2016). "BMW anuncia un sistema de almacenamiento de energía para el hogar que utiliza baterías del i3" . cleantechnica . Sustainable Enterprises Media . Consultado el 7 de marzo de 2017 .
  2. dice, Peter Graner (09-06-2021). "Solarwatt y BMW lanzan un nuevo sistema de almacenamiento para energía fotovoltaica residencial" . pv magazine International . Consultado el 17-11-2024 .
  3. Muoio, Danielle. "Nissan podría rivalizar con Tesla con su nueva batería doméstica" . Business Insider . Axel Springer . Consultado el 13 de marzo de 2017 .
  4. "xStorage de Nissan - Energía limpia" . Nissan . Consultado el 17 de noviembre de 2024 .
  5. "Las baterías residenciales son cinco veces más caras que las baterías de los coches eléctricos" . RenewEconomy . 3 de junio de 2019. Consultado el 17 de noviembre de 2024 .
  6. Jones, Evan (16 de octubre de 2024). "Almacenamiento de energía solar con un interés récord y precios récord" . Environment America . Consultado el 17 de noviembre de 2024 .
  7. "Estudio sobre la tasa de reciclaje" . Battery Council International (BCI) . Consultado el 7 de marzo de 2017 .
  8. Gaines, Linda (2014). "El futuro del reciclaje de baterías de iones de litio para automóviles: Trazando un rumbo sostenible" . Sustainable Materials and Technologies . 1–2 (diciembre de 2014): 2–7 . Bibcode : 2014SusMT...1....2G . doi : 10.1016/j.susmat.2014.10.001 .
  9. Gibbs, Nick (10 de mayo de 2016). "Nissan da una 'segunda vida' a las baterías del Leaf como unidades de almacenamiento de energía para el hogar" . Automotive News Europe . Crain Communications, Inc. Recuperado el 13 de marzo de 2017 .
  10. Pyper, Julia. "BMW está convirtiendo baterías usadas del i3 en unidades de almacenamiento de energía para el hogar" . Greentech Media . Wood Mackenzie . Consultado el 13 de marzo de 2017 .
  11. "Baterías de segunda vida para el almacenamiento de electricidad doméstica: estudio de viabilidad internacional" . Gateway to Research . Research Councils UK . Consultado el 13 de marzo de 2017 .
  12. "Desconexión de la red eléctrica y por qué no la queremos" . EnergyTransition.org . 16 de junio de 2015. Consultado el 26 de septiembre de 2024 .
  13. Gorman, Will; Jarvis, Stephen; Callaway, Duncan (15 de marzo de 2020). "¿Me quedo o me voy? La importancia del diseño de las tarifas eléctricas para la deserción de los hogares de la red eléctrica". Applied Energy . 262 114494. Bibcode : 2020ApEn..26214494G . doi : 10.1016/j.apenergy.2020.114494 . ISSN 0306-2619 . 
  14. ^ Sayed, Enas Taha; Olabi, Abdul Ghani; Alami, Abdul Hai; Radwan, Ali; Mdallal, Aymán; Rezk, Ahmed; Abdelkareem, Mohammad Ali (enero de 2023). «Energías Renovables y Sistemas de Almacenamiento de Energía» . Energías . 16 (3): 1415. doi : 10.3390/en16031415 . ISSN 1996-1073 . 
  15. "¿Es posible el almacenamiento de energía mediante sistemas hidroeléctricos de bombeo a muy pequeña escala?" . Science Daily . 24-10-2016 . Consultado el 06-09-2018 .{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  16. Root, Ben (diciembre de 2011 – enero de 2012). "Mitos y conceptos erróneos sobre la microhidroelectricidad" . Vol. 146. Home Power . Consultado el 6 de septiembre de 2018 . 
  17. "El EcoFlow Delta Pro Ultra es el sistema de respaldo doméstico que necesitábamos durante una tormenta reciente" . ZDNET . Consultado el 7 de junio de 2024 .
  18. "Mango Power Union" . Mango Power . Consultado el 7 de junio de 2024 .