¿Cómo funciona el almacenamiento de energía con la fotovoltaica? Ventajas y desventajas

Las instalaciones de almacenamiento de energía se están convirtiendo en una solución cada vez más popular para los propietarios de instalaciones fotovoltaicas. Permiten almacenar el excedente de electricidad, lo que contribuye a una mayor independencia energética y eficiencia de todo el sistema. Con el almacenamiento, es posible gestionar mejor la energía generada, lo que se traduce en un mayor autoconsumo y una reducción del coste de compra de energía a la red. ¿Tiene siempre sentido el almacenamiento de energía? ¿Cómo funciona la fotovoltaica con banco de energía? ¿Resulta rentable la fotovoltaica con almacenamiento de energía? Estas y otras preguntas encontrarán respuesta en el siguiente artículo.

¿Qué es el almacenamiento de energía?

El almacenamiento de energía es un sistema que permite almacenar electricidad para utilizarla en momentos de mayor demanda o menor producción. Se compone de baterías, sistemas de control y convertidores de energía que garantizan una gestión óptima de los procesos de carga y descarga.

El almacenamiento moderno de energía suele basarse en la tecnología de iones de litio, aunque también se utilizan otras soluciones, como las baterías de plomo-ácido o de flujo. Una función importante del almacenamiento es aumentar la eficiencia del autoconsumo de energía, lo que reduce la necesidad de devolver los excedentes a la red y minimiza el impacto de los cambios de tarifa en los costes de los usuarios.

Además, en caso de fallo de la red, el almacenamiento puede actuar como fuente de energía de emergencia, aumentando la seguridad energética de los hogares. Su uso es especialmente beneficioso en zonas expuestas a suministros inestables y donde los usuarios aspiran a una independencia energética total.

Los sistemas avanzados de gestión de la energía permiten un control inteligente del flujo de energía, lo que optimiza el consumo y alarga la vida del almacenamiento. La creciente popularidad del almacenamiento de energía también se debe a la rápida expansión de los programas de subvenciones y a los cambios en los sistemas de facturación de los prosumidores, que hacen que este tipo de solución sea cada vez más rentable.

¿Cómo funciona el almacenamiento de energía con la fotovoltaica?

El almacenamiento de energía fotovoltaica funciona según el principio de convertir y almacenar el excedente de electricidad generado por la instalación fotovoltaica y liberarlo cuando aumenta la demanda o se reduce la producción.

Un componente clave del sistema es el sistema de gestión de la energía (BMS- Battery Management System), que controla los procesos de carga y descarga de las baterías, optimizando su rendimiento y garantizando una larga vida útil. En los sistemas conectados a la red, la energía sobrante se desvía al almacenamiento en lugar de a la red, lo que permite aumentar el autoconsumo e independizarse de las tarifas eléctricas dinámicas. En los sistemas aislados de la red, la instalación de almacenamiento actúa como fuente principal de energía, garantizando un suministro continuo de electricidad sin necesidad de la red.

Es importante destacar que las modernas instalaciones de almacenamiento de energía utilizan tecnologías de gestión inteligente que analizan las previsiones de consumo y las condiciones meteorológicas, ajustando el modo en que se gestiona la energía. Estos sistemas también pueden funcionar con tarifas energéticas dinámicas, lo que permite cargar las baterías en momentos de bajos precios de la energía y utilizarlas en momentos de máxima carga de la red. Hay que tener en cuenta que la eficiencia del almacenamiento depende de la eficiencia del ciclo de carga y descarga, así como del tipo de baterías utilizadas. El almacenamiento de energía de iones de litio se caracteriza por una alta eficiencia y un elevado número de ciclos de trabajo, por lo que es la solución más utilizada en la actualidad.

¿Cuáles son las ventajas del almacenamiento de energía con fotovoltaica?

1. Aumentar el autoconsumo de energía

Una de las principales ventajas del almacenamiento de energía es maximizar el uso de la energía producida por el sistema fotovoltaico para el autoconsumo. En los sistemas sin almacenamiento, la energía sobrante se devuelve a la red, a menudo a tarifas desfavorables, y luego se vuelve a comprar, lo que reduce la rentabilidad del sistema global. El almacenamiento de energía evita este proceso aumentando el grado de consumo directo por parte del usuario.

2. Independencia de la red eléctrica

Disponer de almacenamiento de energía reduce la dependencia de los operadores de la red eléctrica. Para los hogares equipados con sistemas aislados o híbridos, el almacenamiento de energía les permite funcionar aunque falle la red. Esto es especialmente importante en zonas expuestas a frecuentes cortes de electricidad.

3. Protección contra la subida de los precios de la energía

El aumento de los precios de la electricidad supone una carga importante para los hogares, las explotaciones agrícolas o las empresas. El almacenamiento de energía reduce significativamente las fluctuaciones de costes asociadas a los cambios dinámicos de tarifas, permitiendo utilizar la electricidad almacenada en los momentos de mayor demanda, cuando los precios son más altos. Esta solución proporciona una mayor previsibilidad de los costes de explotación.

4. Posibilidad de un suministro eléctrico de emergencia

Otra ventaja del almacenamiento de energía es que puede utilizarse como fuente de alimentación de emergencia. De este modo, se protegen equipos clave como sistemas de alarma, bombas de calor o equipos médicos. Los sistemas modernos pueden conmutar automáticamente al funcionamiento en isla (sin conexión a la red), lo que permite un suministro ininterrumpido de energía a los consumidores clave.

5. Optimización de los costes energéticos

Los sistemas de almacenamiento de energía pueden funcionar con tarifas dinámicas, lo que significa que las baterías pueden cargarse en los momentos en que la electricidad es más barata y utilizarse en los momentos de precios más altos. Esta solución garantiza importantes ahorros a largo plazo.

6. Apoyo a la estabilidad de la red

El uso indiscriminado de fuentes de energía renovables puede causar congestión y generar inestabilidad en la red eléctrica. Las instalaciones de almacenamiento de energía ayudan a equilibrar el sistema almacenando localmente la energía sobrante y liberándola gradualmente, aliviando así la tensión de la red y contribuyendo a su estabilidad.

7. Posibilidad de integración con sistemas inteligentes de gestión de la energía

Los sistemas avanzados de gestión de la energía permiten un control inteligente del almacenamiento, adaptando los procesos de carga y descarga en función de las condiciones meteorológicas, el consumo de energía previsto y los precios del mercado energético. Esto permite al usuario maximizar el ahorro y la eficiencia de todo el sistema.

8. Beneficios ecológicos

El almacenamiento de energía favorece la descarbonización y el desarrollo de fuentes de energía renovables, reduciendo la necesidad de utilizar centrales eléctricas de carbón y gas en horas punta. Esta solución contribuye a reducir las emisiones de CO₂ y a mejorar la calidad del aire, apoyando los objetivos climáticos globales.

9. Ahorro a largo plazo

Aunque el coste inicial de la instalación de almacenamiento de energía fotovoltaica es elevado, el ahorro a largo plazo derivado de la reducción de la dependencia de la red y la optimización del consumo energético pueden hacer que la inversión merezca la pena. Combinado con los programas de subvenciones y el aumento de los precios de la energía, el retorno de la inversión en almacenamiento de energía puede ser más rápido de lo previsto inicialmente.

10. Escalabilidad del sistema

El almacenamiento de energía moderno puede escalarse y adaptarse a las necesidades energéticas cambiantes del usuario. Gracias a su diseño modular, es posible añadir más unidades de almacenamiento, lo que permite un aumento gradual de la capacidad y una adaptación flexible del sistema a la creciente demanda de energía.

¿Cuáles son las desventajas del almacenamiento de energía?

A pesar de sus numerosas ventajas, las unidades de almacenamiento de energía también tienen algunos inconvenientes. En primer lugar, los elevados costes de adquisición e instalación, que pueden ascender a varias decenas de miles de zlotys. Además, la vida útil de las baterías es limitada, lo que significa que hay que sustituirlas al cabo de pocos o varios años. El almacenamiento de energía también conlleva algunas pérdidas de eficiencia, ya que el proceso de carga y descarga de las baterías no es eficiente al 100%. El aspecto económico también es digno de mención. No a todos los hogares les merecerá la pena esta inversión, sobre todo si el sistema de facturación de la energía favorece la devolución de los excedentes a la red.

¿Tiene sentido el almacenamiento de energía?

Que el almacenamiento de energía tenga sentido depende de las condiciones individuales del usuario. Veamos con más detalle los factores clave:

• Análisis del perfil de consumo energético

La evaluación de si tiene sentido invertir en almacenamiento de energía debe comenzar con un análisis del perfil de consumo energético del hogar o la empresa. Si la mayor parte de la energía se utiliza durante el día, cuando la instalación fotovoltaica genera electricidad, el almacenamiento puede no ser necesario. Si, por el contrario, el consumo se realiza principalmente por la tarde y por la noche, cuando la producción de energía de los paneles es limitada, el almacenamiento puede aumentar significativamente el autoconsumo y ahorrar dinero.

• Independencia energética y seguridad contra fallos

Una de las principales razones por las que los inversores optan por el almacenamiento de energía es el deseo de independencia de los proveedores de electricidad. En lugares propensos a frecuentes cortes de electricidad, el almacenamiento de energía puede actuar como fuente de alimentación de emergencia, garantizando que los equipos domésticos o de producción sigan funcionando. En los sistemas híbridos, en los que el almacenamiento de energía funciona con la red, el usuario puede gestionar dinámicamente el consumo de energía en función de las tarifas vigentes y de sus propias necesidades.

• Optimización de los costes energéticos

Para los hogares que utilizan la facturación neta o tarifas dinámicas, el almacenamiento de energía permite almacenar la electricidad cuando es más barata y utilizarla en los momentos de máxima demanda.

• Condiciones financieras y plazo de amortización

El coste de adquisición e instalación del almacenamiento de energía para la fotovoltaica es otro factor clave que afecta a su rentabilidad. Aunque los precios de las baterías no dejan de bajar, siguen representando un gasto importante. Por lo tanto, la decisión de invertir debe ir precedida de un análisis del rendimiento de la inversión (ROI), teniendo en cuenta el coste de la instalación, el ahorro en las facturas de energía y los regímenes de subvención disponibles.

• Apoyo a la estabilidad de la red

En el contexto de la transición energética y de la creciente proporción de fuentes de energía renovables, las instalaciones de almacenamiento de energía desempeñan un papel cada vez más importante en la estabilización de la red eléctrica. En el futuro, podrán utilizarse para prestar servicios a los operadores de la red, por ejemplo, mitigando los picos de demanda de energía.

Fotovoltaica con almacenamiento de energía: ¿merece la pena?

La decisión de adquirir almacenamiento de energía debe depender de varios factores clave. En primer lugar, conviene analizar la estructura del consumo energético y cómo se contabilizan los excedentes. En los sistemas en los que vender energía a la red no es rentable o está restringido por normativas legales, el almacenamiento de energía permite una mayor independencia de las tarifas cambiantes y los sistemas de descuento. Una ventaja adicional es la estabilidad del suministro: el usuario puede utilizar la energía almacenada en las baterías en caso de corte de la red.

También hay que tener en cuenta los aspectos tecnológicos: las modernas instalaciones de almacenamiento de energía están equipadas con sistemas de gestión inteligentes que optimizan el proceso de carga y descarga, lo que aumenta su eficiencia operativa. Tampoco son desdeñables las previsiones de subida de los precios de la energía, que pueden hacer más rentable la inversión en almacenamiento a largo plazo. Además, merece la pena examinar las subvenciones disponibles y las condiciones de financiación preferentes, que pueden reducir significativamente el coste de adquisición e instalación de una instalación de almacenamiento, acelerando el retorno de la inversión.

¿Vale la pena la fotovoltaica con almacenamiento de energía?

En 2023, el coste medio de una unidad de almacenamiento de energía de 10 kWh rondaba los 30.000-40.000 euros, pero se prevé que para 2026 estos precios podrían bajar otro 10-20% debido a los avances tecnológicos y al aumento de la escala de producción. Al mismo tiempo, los precios de la electricidad en Europa han subido alrededor de un 30% en los últimos cinco años, lo que hace que el almacenamiento de energía sea cada vez más rentable.

Además, en Polonia existen programas de subvenciones, como «My Current» y «Clean Air», que permiten subvencionar hasta el 50% del valor del almacenamiento de energía, lo que reduce considerablemente los costes de inversión iniciales. Los análisis de mercado indican que para las instalaciones fotovoltaicas con almacenamiento de energía, el periodo de amortización puede ser de entre 8 y 12 años, dependiendo del grado de autoconsumo y de las tarifas eléctricas locales. Cuanto mayor sea la proporción de energía consumida in situ, más rápida será la amortización.

También hay que tener en cuenta los aspectos normativos: en algunos países europeos se están introduciendo tasas por devolver a la red la energía sobrante, lo que hace que el almacenamiento de electricidad sea más rentable que la venta de energía a tarifas bajas. Por lo tanto, cabe prever que el almacenamiento de energía será un componente estándar de los sistemas fotovoltaicos modernos en los próximos años.

Almacenamiento de energía con fotovoltaica – resumen

Volvamos a preguntarnos: ¿tiene sentido el almacenamiento de energía? La respuesta a esta pregunta depende de varios factores, como el perfil de consumo energético, la disponibilidad de subvenciones, así como la futura normativa del mercado energético. Sin duda, la fotovoltaica con banco de energía es una solución que aumenta el autoconsumo y la independencia de la red, pero requiere una mayor inversión inicial. Es crucial entender cómo funciona la fotovoltaica con almacenamiento de energía y cuáles son los beneficios financieros y operativos a largo plazo. Por tanto, la decisión de elegir un sistema -fotovoltaico con o sin almacenamiento de energía- debe basarse en un análisis exhaustivo de los aspectos económicos y las tendencias futuras de los precios de la energía.