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Los Sistemas de Almacenamiento de Energía (SAE) están cambiando las reglas del almacenamiento y utilización de electricidad, especialmente ante el aumento en el uso de fuentes de energía renovables. Con o sin paneles solares conectados, es importante comprender de qué están compuestos estos sistemas. En este artículo se desglosan los elementos principales de un SAE, se comparan las tecnologías de las baterías y se destaca la importancia de la seguridad y la gestión térmica.
¿Qué Compone un Sistema de Almacenamiento de Energía?
Un Sistema de Almacenamiento de Energía no es solo una batería. Es un sistema combinado que recoge electricidad y la suministra cuando surge la demanda. Los componentes esenciales son: paquete de baterías, sistema de conversión de potencia (inversor/cargador) y un sistema de control.
El corazón del sistema es la batería: el almacenamiento de energía. Las baterías recargables se utilizan en la mayoría de los sistemas actuales debido a su eficacia y capacidad para reducir costos. Otro papel importante lo desempeña el inversor. Convierte la corriente continua (CC) de la batería en corriente alterna (CA) que utilizan la mayoría de los electrodomésticos y la red eléctrica. Además de estos, existen controladores y sistemas de gestión de energía que monitorean el desempeño, optimizan los ciclos de carga y hacen que todo funcione correctamente.
Tecnologías de Baterías en SAE: Iones de Litio vs Ácido-Plomo vs Opciones Emergentes
Las baterías no son todas iguales. El tipo de batería utilizada influye en gran medida en la eficiencia, vida útil y costo de un SAE.
Las baterías de litio son actualmente populares. Son ricas en contenido energético, tienen una vida útil más larga y requieren menos mantenimiento. Estas características las hacen adecuadas tanto para el hogar como para lugares de trabajo.
Las baterías de plomo-ácido han estado en uso durante décadas. Inicialmente son más baratas, pero tienen una vida útil más corta, son menos eficientes y necesitan reparaciones frecuentes. Aún se encuentran en ciertos sistemas off-grid, aunque están siendo progresivamente reemplazadas por soluciones basadas en litio.
También están recibiendo interés nuevas tecnologías como las baterías de estado sólido o las de flujo. Estas ofrecen mayor seguridad, vida útil más larga y mayor capacidad. Sin embargo, aún no están disponibles comercialmente como las de iones de litio.
Por qué los sistemas de gestión térmica y seguridad son críticos en el diseño de sistemas de almacenamiento de energía
En el almacenamiento de energía, la seguridad no debe ignorarse. Las baterías generan calor durante la carga y la descarga. Esto puede resultar en un rendimiento bajo, una vida útil reducida o incluso situaciones peligrosas como la descomposición térmica si no se gestiona adecuadamente.
Un buen sistema de gestión térmica garantiza que la batería se mantenga dentro de su rango óptimo de temperatura de operación. Esto normalmente se logra mediante enfriamiento pasivo o activo. El control de temperatura es muy importante, especialmente en las baterías de iones de litio, para la seguridad y eficacia.
Además del enfriamiento, otras características de seguridad integradas incluyen protección contra sobrecarga, cortocircuitos y fluctuaciones de voltaje. Los sistemas contemporáneos de gestión de baterías (BMS) escanean constantemente los datos de las celdas para prevenir fallos.
Diseñar un sistema de almacenamiento de energía (ESS) adecuadamente diseñado, con una regulación térmica y de seguridad eficaz, no solo es cuestión de rendimiento, sino también de proteger su inversión en energía y de contar con una operación a largo plazo confiable.
