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By SmartWallboxes
La energía solar describe la energía producida por el calor y la luz del sol. La energía solar se crea cuando la energía solar se convierte en electricidad o se utiliza para calentar el aire, el agua u otras sustancias. Se pueden generar combustibles a partir del sol, como el hidrógeno.
Es posible aumentar la estabilidad y la flexibilidad de la red eléctrica utilizando tecnologías de almacenamiento de energía, como las baterías, el almacenamiento térmico solar y la hidroeléctrica de bombeo. Se puede almacenar energía solar y utilizarse para generar electricidad constantemente.
Además, el gobierno ofrece ayudas y subvenciones para que el almacenamiento de energía sea asequible, lo que puede reducir considerablemente el coste de la compra e instalación de un sistema solar.
Hay dos tipos principales de tecnología de energía solar: la solar fotovoltaica y la solar térmica.
Energía solar fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica convierte la luz solar directamente en electricidad mediante la tecnología de semiconductores o células solares fotovoltaicas.
La forma más común de una célula solar fotovoltaica suele estar encerrada en un vidrio y un marco de aluminio para formar un panel solar. Se pueden instalar paneles solares para alimentar una sola luz, cubrir el tejado de una casa para uso residencial o ensamblar un parque solar a gran escala que genere cientos de megavatios de electricidad.
Energía solar térmica
Los sistemas solares térmicos transforman la energía solar en calor, o energía térmica, que puede utilizarse para diversas cosas, como producir vapor para alimentar un generador de electricidad. Esta energía puede hacer que un ciclo de refrigeración proporcione refrigeración basada en la energía solar.
Hay dos tipos principales de tecnologías térmicas solares.
La tecnología térmica a pequeña escala se utiliza para calentar espacios o agua (como en un sistema de agua caliente solar).
La tecnología térmica solar concentrada, que utiliza un campo de espejos para reflejar la luz solar en un dispositivo receptor que transfiere el calor a un sistema de almacenamiento de energía térmica, reúne el calor del sol para generar energía a gran escala. A continuación, la energía se puede liberar del almacenamiento según sea necesario.
¿Cómo se puede almacenar energía solar?
Cuando hablamos de “almacenamiento”, nos referimos a sistemas que pueden recoger la electricidad, almacenarla como otro tipo de energía y liberarla cuando sea necesario.
Almacenar energía solar y las baterías solares son a veces diferentes. Aunque no todas las formas de almacenar energía solar son baterías, las baterías son un tipo o tecnología de almacenamiento de energía. Los dos términos se utilizan con frecuencia indistintamente en las aplicaciones residenciales, donde las baterías solares son la forma más popular de almacenamiento de energía; sin embargo, para las empresas comerciales e industriales, así como para toda la red eléctrica, el almacenamiento de energía se refiere con frecuencia a una tecnología distinta de la batería, como la energía hidroeléctrica de bombeo o la energía solar térmica.
La mayoría de los propietarios de viviendas deciden utilizar baterías solares para almacenar energía solar. Técnicamente, la energía solar puede guardarse mediante métodos de almacenamiento de energía mecánicos o térmicos, como los sistemas hidroeléctricos de bombeo o las tecnologías de almacenamiento en sales fundidas. Estas opciones requieren mucho espacio, recursos y componentes móviles.
Tecnologías para almacenar energía solar
La capacidad de almacenar energía solar durante mucho tiempo y liberarla cuando se necesite es una característica común a todas las tecnologías de almacenamiento de energía. Sin embargo, algunos sistemas de almacenamiento son más apropiados para tareas específicas. Una variedad de tecnologías complementarias de almacenamiento de energía puede garantizar la fiabilidad y flexibilidad de la red eléctrica.
Almacenamiento en baterías solares
Almacenar energía solar en baterías que recogen y almacenan la energía extra que producen tus paneles solares cuando no brilla el sol es una forma mejor y más ecológica de alimentar tu casa y conseguir la independencia energética utilizando la energía solar.
Se prevé que el uso de baterías, especialmente las domésticas en el sistema de energía solar aumente debido a la rápida reducción de costes y a los avances tecnológicos. Además, los descuentos e incentivos para las baterías solares domésticas han reducido los precios de las baterías, lo que ha acelerado el uso de esta tecnología por parte de los usuarios y productores de energía.
Tipos de baterías solares
Baterías de plomo-ácido
Son grandes y ocupan mucho espacio, no todas las baterías de plomo-ácido producen gas hidrógeno, aunque muchas lo hacen. Su vida útil suele ser de dos a ocho años.
Sólo se puede utilizar el 60% de la capacidad de la batería porque la profundidad de drenaje típica es de aproximadamente el 60%. Por supuesto, se pueden utilizar con más frecuencia, pero eso reduciría la vida útil del producto.
Lo ideal es que las baterías se guarden en un cobertizo a 20 ºC.
Iones de litio
Las baterías de iones de litio son el mismo tipo de batería que llevan los teléfonos y los ordenadores portátiles. Estas baterías se caracterizan por una baja tasa de autodescarga y una alta eficiencia de carga.
Tesla es una de las mayores empresas que fabrican estas baterías. Son las mismas que se encuentran en la Tesla Powerwall2. Sin embargo, también puedes encontrar otras grandes marcas, como las baterías Enphase y Fimer.
Baterías de flujo
En las baterías de flujo, dos soluciones electrolíticas están contenidas en dos tanques separados y circulan a través de dos bucles independientes. La corriente se crea por los electrones que se alejan de un negativo. Se conocen como pilas de flujo por la solución acuosa de zinc-bromuro que circula por su interior.
Pilas de níquel-cloruro de sodio
Las pilas de níquel-cloruro de sodio están hechas de gran sal o cloruro de sodio. Para que las baterías de sodio sean más seguras y asequibles que las de iones de litio, los investigadores de la Universidad Deakin de Victoria y de la Universidad de Queensland afirman haber creado un nuevo compuesto electrolítico no inflamable para su uso en baterías de sodio.
Hidroeléctrica de bombeo
El almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo (PHES) constituye la mayor parte del almacenamiento de energía en todo el mundo. El almacenamiento hidroeléctrico por bombeo fuera del río requiere pares de embalses, que suelen tener entre 10 y 100 hectáreas, en terrenos accidentados y unidos por una tubería con una bomba y una turbina. El agua circula entre los embalses superior e inferior para almacenar y generar energía.
El agua se almacena en un depósito superior y se hace circular a través de una turbina hasta un depósito inferior cuando se necesita electricidad, por ejemplo, cuando no brilla el sol o no sopla el viento. El agua puede entonces bombearse hacia arriba cuando la electricidad procedente de las energías renovables y otras fuentes es abundante y más barata (el sol brilla, el viento sopla).
El sistema de almacenamiento termosolar
Las plantas termosolares pueden generar y almacenar electricidad. El almacenamiento solar térmico consiste en guardar la energía en forma de calor (o frío) en materiales como el hormigón o la roca, el agua o las sales fundidas, como en los sistemas pasivos de calefacción doméstica (por ejemplo, en las centrales solares térmicas o en las cámaras frigoríficas). El coste de las ampliaciones de la capacidad de transmisión puede reducirse y la estabilidad de la red puede aumentar utilizando el almacenamiento térmico, que suele ser flexible y económico. Puede desplegarse a gran escala y extenderse ampliamente. El almacenamiento térmico, el aire acondicionado y los sistemas de calefacción solar ya utilizan esta tecnología.
Más recientemente, el almacenamiento térmico se ha emparejado con plantas de concentración solar (CSP) para producir luz solar hasta 24 horas al día. La tecnología de concentración solar térmica (CST) aprovecha la energía del sol para generar electricidad. Los sistemas CST utilizan espejos, también conocidos como helióstatos, para concentrar una gran cantidad de luz solar en una zona específica, lo que provoca un aumento de la temperatura. Un fluido, como el aceite o el sodio fundido, se utiliza para capturar este calor, que puede calentar el agua y producir vapor, que acciona una turbina y genera electricidad (también denominada energía solar concentrada o CSP). Algunos procesos industriales pueden descarbonizarse directamente utilizando el calor.
Almacenamiento de hidrógeno
La electrólisis, proceso de separación del agua en moléculas de oxígeno e hidrógeno, se utiliza para almacenar hidrógeno aprovechando la energía eléctrica adicional. Una central eléctrica de turbina de gas o las pilas de combustible pueden generar energía después de haberla capturado y almacenado. El hidrógeno es un combustible de proceso químico natural que pueden utilizar algunas instalaciones industriales.
