¿Qué son los Sistemas de Almacenamiento de Iones de Litio?
Los sistemas de almacenamiento de iones de litio son sistemas que utilizan baterías de iones de litio para estabilizar la demanda de electricidad y suministrarla durante los cortes de suministro.
Al almacenar la electricidad distribuida por la compañía eléctrica o generada en la propia empresa junto con un sistema de generación de energía fotovoltaica en el cuerpo principal de un sistema de almacenamiento de iones de litio durante periodos normales, es posible suprimir la compra de electricidad en periodos de alto consumo y suministrar electricidad en situaciones de emergencia, como cortes de suministro debidos a catástrofes.
Usos de los Sistemas de Almacenamiento de Iones de Litio
Los sistemas de almacenamiento de iones de litio se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde hogares hasta empresas. En los hogares, suelen incorporarse junto con sistemas de generación de energía solar. La demanda de sistemas de almacenamiento de energía sigue aumentando en un contexto de deseo de almacenar la electricidad producida en casa, tras el fin en 2019 del sistema que obliga a comprar el excedente de electricidad generada en casa.
Además del uso diario de la electricidad, la capacidad de utilizar la electricidad almacenada en caso de cortes de suministro u otras interrupciones del suministro eléctrico también está aumentando la demanda desde la perspectiva de la preparación ante catástrofes. Muchas aplicaciones en el sector corporativo están incorporando esto para las medidas de continuidad del negocio.
Una situación en la que la continuidad de la actividad se vea dificultada por un suministro inadecuado de electricidad como consecuencia de una catástrofe o un fallo del sistema puede causar importantes daños a una empresa, por lo que los sistemas de almacenamiento de energía son esenciales para evitar que esto ocurra. Por ejemplo, se utilizan en servidores y otros equipos que no se pueden apagar las 24 horas del día, en la iluminación de grandes edificios, etc., y también existen sistemas de almacenamiento de energía de gran capacidad que se adaptan al uso previsto por la empresa.
Principio de los Sistemas de Almacenamiento de Iones de Litio
Los acumuladores son baterías que pueden descargar y almacenar electricidad mediante reacciones químicas. La carga es posible haciendo pasar una corriente eléctrica en dirección opuesta a la utilizada para la descarga.
Las baterías de iones de litio utilizan óxidos de metales de transición de litio y materiales de carbono para los electrodos positivo y negativo, respectivamente, y un separador hecho principalmente de no fibra y un disolvente orgánico llamado electrolito entre los electrodos positivo y negativo.
A diferencia de las baterías de almacenamiento convencionales, las baterías de iones de litio tienen una estructura en capas de materiales de cátodo y ánodo que pueden almacenar iones de litio en los espacios entre ellos, y cargar y descargar iones de litio conduciéndolos entre el cátodo y el ánodo.
Las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía debido a su superior vida útil, características de temperatura, rendimiento de carga y salida y capacidad por volumen en comparación con las baterías de almacenamiento convencionales.
Los sistemas de almacenamiento de iones de litio suelen utilizarse en combinación con la generación de energía solar. La electricidad que se almacena es la normal de la red o la generada por energía solar. También suelen dividirse en dos categorías: cargas generales, que se abastecen con electricidad de la red de distribución normal, y cargas específicas, que pueden abastecerse con electricidad del sistema de almacenamiento de energía en caso de emergencia.
Durante las horas normales del día, el uso de electricidad de la red puede reducirse gracias a la disponibilidad de electricidad procedente de la generación de energía solar. Los excedentes pueden utilizarse para almacenar electricidad o venderse según las necesidades. Por la noche, además de la electricidad de la red, se puede suministrar energía desde el sistema de almacenamiento cuando el consumo es elevado. En los momentos de bajo consumo y bajo precio de la electricidad, como a última hora de la noche, se carga el sistema de almacenamiento de energía.
En caso de apagón, la electricidad puede utilizarse en caso de emergencia suministrando energía del sistema de generación y almacenamiento de energía solar durante el día y del sistema de almacenamiento por la noche. En caso de apagón, se suministra energía a cargas específicas.
Además, como el sistema de almacenamiento de energía está conectado a una red, es posible gestionar a distancia el estado del sistema de almacenamiento de energía desde un PC u otro dispositivo, y gestionar el uso de la electricidad mediante un sistema de gestión de la energía (EMS).
Otra Información sobre los Sistemas de Almacenamiento de Iones de Litio
1. Ventajas de los Sistemas de Almacenamiento de Iones de Litio
Las ventajas de instalar un sistema de almacenamiento de energía de iones de litio son que puede utilizarse como fuente de energía de emergencia en caso de corte del suministro eléctrico, y que ahorra energía y costes al utilizarse en combinación con la generación de energía solar y al aplanar los picos de potencia.
Como se explica en el principio, la ventaja como fuente de energía de emergencia es que la electricidad puede utilizarse en caso de emergencia almacenando energía en el sistema de almacenamiento. Las ventajas de ahorro de energía y costes se explican detalladamente: durante el día, la cantidad de electricidad comprada se reduce utilizando electricidad generada por energía solar.
Los excedentes también pueden cargarse a un sistema de almacenamiento de energía o venderse. Además, las tarifas eléctricas suelen ser más bajas durante los periodos de menor uso de electricidad, como a última hora de la noche, por lo que la electricidad se recarga durante estos periodos. Al utilizar la electricidad almacenada durante las horas punta del día, se pueden nivelar los picos de consumo eléctrico y reducir los precios de la electricidad.
2. Aspectos a Tener en Cuenta sobre los Sistemas de Almacenamiento de Iones de Litio
Hay varios puntos que deben tenerse en cuenta al utilizar sistemas de almacenamiento de iones de litio.
Deterioro de las baterías de iones de litio
Los acumuladores de iones de litio pueden utilizarse repetidamente, pero la capacidad del propio acumulador se deteriora a medida que se utiliza una y otra vez. Generalmente, la vida útil de una batería de almacenamiento se mide por el número de ciclos, que expresa cuántas veces puede pasar la batería de carga a descarga. Comprobar el número de ciclos de cada empresa, por ejemplo 5000 ciclos, le ayudará a entender las especificaciones del producto.
Capacidad de electricidad almacenada en acumuladores
La capacidad de electricidad que pueden almacenar los acumuladores es fija y se expresa en “kWh (kilovatios-hora)”. Cuanto mayor sea la capacidad, mayor será el precio del propio sistema de almacenamiento de iones de litio, por lo que es necesario decidir la capacidad después de considerar la cantidad de electricidad necesaria durante un corte de suministro y la cantidad de electricidad utilizada a diario.
Tipos de sistemas de almacenamiento de iones de litio
Los sistemas de almacenamiento de iones de litio se clasifican en dos tipos según el lugar donde se instalen: los grandes “fijos”, que se instalan en el exterior, y los “de enchufe”, que pueden instalarse en el interior. Los de tipo exterior son especialmente grandes, por lo que es necesario tener en cuenta el espacio disponible para su instalación.