¿Por qué las baterías son esenciales para aumentar la eficiencia de tu instalación fotovoltaica?

El autoconsumo es una tendencia cada vez más evidente para hogares e industrias. En 2022 se instalaron módulos fotovoltaicos en más de 217.000 hogares y 23.000 empresas duplicando así el autoconsumo instalado respecto al año anterior. Una de las partes más costosas de estas instalaciones son las baterías y muchos consumidores se preguntan si realmente son necesarias para rentabilizar la inversión.

La amortización de estas instalaciones depende en gran medida de los precios de la luz que se den en el futuro. Cuando nuestra instalación fotovoltaica esté produciendo en condiciones nominales, no se comprará a red eléctrica ni un Watt-hora y el ahorro será máximo. Por otra parte, cuando las placas no lleguen a producir todo lo deseado ya sea por un día nublado o por la puesta del sol, seremos dependientes de ella, aquí es donde entra el almacenamiento de energía.

En esta figura podemos observar una de nuestras instalaciones fotovoltaicas, ubicada en Ametlla de mar, a primera hora del día. Según los flujos de potencia, que se representan con flechitas, el consumo total de la casa se alimenta tanto con fotovoltaica (94%) como con red eléctrica (6%). Aquí las placas prácticamente llegan a inyectar toda la energía que necesita la casa, ideal para nosotros.

Analizando un día típico de febrero nos encontramos con una producción fotovoltaica total de 26,61 kWh (Yield) de los cuales 21 kWh se han utilizado para consumo de la casa y 5,6 kWh han ido para la red, se han vendido. Por otra parte, 6,73 kWh han tenido que ser comprados a red eléctrica puesto que en esas horas la energía fotovoltaica era deficiente en comparación al consumo.

Representando gráficamente este modelo, entre las 12 de la noche y las 8 de la mañana, las placas solares estaban a producción 0, cosa evidente al ser de noche. A partir de esta hora, se ha igualado al consumo llegando a generar excedentes de energía, perfecto para nosotros ya que podemos venderla y reducir nuestra factura de la luz. Como hemos visto, este cliente prácticamente no tiene consumo de 18:00h a 00:00h, cosa realmente atípica per beneficiosa puesto que son las horas donde la energía se vende más cara. Los días donde esté en casa por la tarde, deberá comprar a red todo aquello que desee utilizar sí o sí.

Con una inversión en baterías, acogiéndonos al RD 477/2021 que permite recibir ayudas para almacenamiento, el porcentaje de energía comprada a la red disminuye abruptamente, llegando a autoconsumos de más del 90% respecto a no más del 40-50% sin ellas. Con este porcentaje de autoconsumo no nos veríamos en la obligación de tener que adquirir energía a precios desorbitados ya que utilizaríamos las baterías para alimentar nuestros aparatos electrónicos.

La forma ideal de rentabilizar las baterías sería cargarlas con el excedente de energía que generen las placas y utilizarlo cuando el consumo supere a la producción. Cuando esto no sea posible, la manera más sencilla es cargar las baterías con la red cuando los precios sean lo más bajos posible y utilizarlas en horas de la tarde-noche donde los precios se disparan.

Una manera fácil de calcular el tiempo de amortización sería a partir de la inversión en almacenamiento (unos 1800 €) y la vida útil de la batería (18.000 kWh) dando un precio de 10c€/kWh. La diferencia entre la energía comprada a la red para la carga y la usada para autoconsumo (o vertida a la red) debe ser mayor de 10c€/kWh para rentabilizar la inversión, cosa muy asequible con la tendencia de precios que se están viendo los últimos tiempos. En caso de carga con excedentes el ahorro sería total.

En esta figura podemos ver como funciona el sistema con baterías muy rápidamente. A partir de la placa fotovoltaica, la energía se va a cargar la batería que actualmente se encuentra a un 28% del total; por otra parte se va a alimentar el consumo de la casa y el sobrante de todo va hacia la red eléctrica. Este flujo de potencia es perfecto y sería el ideal para mantener durante todo el día, aunque como ya sabemos, es imposible.

A partir de las 8:00h de la mañana las placas comienzan a funcionar y las baterías comienzan a cargarse a medida que también se alimenta el consumo. Pasadas las 12 quedan completamente cargadas y listas para ser descargadas cuando nuestras placas dejen de producir. A partir de las 6, la descarga de las baterías solapa perfectamente al consumo total de la casa por lo tanto la red solo entra en juego en momentos puntuales del día, cuando o el consumo se dispara o las baterías quedan descargadas hasta el nuevo ciclo de carga del día posterior.

En conclusión, aunque no son estrictamente necesarias en instalaciones de autoconsumo de menos de 10 kW de potencia, las baterías pueden ser una opción valiosa para quienes buscan maximizar su independencia energética y reducir costos de energía. Si la instalación de autoconsumo está conectada a la red eléctrica y tiene la capacidad de verter el exceso de energía generada a la red, entonces no es estrictamente necesario tener baterías. En este caso, la electricidad que no se utilice en el momento de su generación se venderá a la red, lo que puede generar ingresos adicionales para el propietario. Sin embargo, si el objetivo es maximizar la independencia energética y tener una fuente de energía de respaldo durante sobreconsumo, entonces las baterías pueden ser una solución útil. Las baterías permiten almacenar la energía generada durante el día para su uso durante la noche o en momentos de baja producción solar.