La instal·lació de plaques solars és una de les formes més sostenibles i rendibles de generar electricitat. No obstant això, per a aprofitar al màxim aquesta energia, és fonamental comptar amb un bon sistema d’emmagatzematge que permeti conservar l’energia produïda.
Aquí és on entren en joc les bateries solars, que permeten guardar l’electricitat generada durant les hores de sol i utilitzar-la quan més es necessita, per exemple, a la nit o en dies ennuvolats.
En aquest article veurem quins tipus de bateries existeixen, quines són les més eficients i quins factors cal tenir en compte per a triar la millor opció.
Per què són necessàries les bateries solars?
Les plaques solars produeixen electricitat de manera intermitent, ja que generen energia quan hi ha sol, però no sempre coincideix amb els moments de major consum en la llar o l’empresa.
Les bateries permeten:
- Autoconsum continu: usar l’energia solar en qualsevol moment.
- Estalvi econòmic: reduir la dependència de la xarxa elèctrica i aprofitar tarifes més baixes.
- Resiliència energètica: disposar d’energia fins i tot en talls de subministrament.
- Major sostenibilitat: optimitzar l’ús de l’energia neta generada.
Tecnologies de bateries més utilitzades
L’elecció de la tecnologia d’emmagatzematge és un factor determinant en l’eficiència i rendibilitat d’un sistema fotovoltaic. Cada tipus de bateria presenta característiques específiques en termes de densitat energètica, eficiència de conversió, vida útil i costos associats. A continuació, es descriuen les principals tecnologies disponibles en el mercat per a aplicacions solars, amb els seus avantatges, limitacions i escenaris d’ús recomanats.
Bateries de plom-àcid (PbA)
Tecnologia madura i econòmica, encara que amb limitacions en densitat energètica i vida útil.
- Plom-àcid obertes (FLA – Flooded Lead Acid): requereixen manteniment regular (aigua destil·lada), econòmiques però menys pràctiques en instal·lacions residencials.
- Plom-àcid segellades (VRLA – Valve Regulated Lead Acid): sense manteniment, major seguretat. Es divideixen en:
- AGM (Absorbent Glass Mat): bona capacitat de descàrrega i estabilitat.
- GEL: major resistència a descàrregues profundes, recomanades per a cicles freqüents.
Bateries de ion-liti (Li-ion)
Dominen el mercat actual pel seu rendiment i durabilitat
- Liti-ferrofosfato (LiFePO₄ / LFP): molt segures, amb vida útil prolongada, òptimes per a autoconsum residencial i comercial.
- NMC (Níquel-Manganès-Cobalt): alta densitat energètica, molt utilitzades en mobilitat elèctrica i emmagatzematge compacte.
- NCA (Níquel-Cobalt-Alumini): similars a les NMC, amb millores en estabilitat.
- LTO (Liti-Titanato): extremadament duradores en cicles, però amb menor densitat energètica i cost elevat.
Baterias de níquel
Amb menor presència en fotovoltaica, però amb aplicacions específiques.
- Níquel-Cadmi (NiCd): robustes, suporten temperatures extremes, encara que estan en desús per toxicitat del cadmi.
- Níquel-Hidrur Metàl·lic (NiMH): més segures que NiCd, però menys eficients enfront del liti.
Bateries de flux (vanadi redox, zinc-brom)
Es basen en electròlits líquids que circulen en dipòsits externs
- Vanadi Redox (VRFB): pràcticament il·limitades en cicles, segures i escalables.
- Zinc-Brom (Zn-Br): alternatives emergents amb potencial industrial, encara que menys comercialitzades.
Tecnologies emergents i en desenvolupament
Encara no dominen el mercat, però estan en fase de proves o desplegament pilot.
- Bateries de sodi-ió (Na-ion)
- Més barates i sostenibles que el liti, amb molt de potencial futur.
- Bateries d’aire-metall (Zinc-aïri, Liti-aïri, etc.)
- Alta densitat energètica, si bé encara amb reptes tècnics.
- Bateries d’estat sòlid
- Substitueixen l’electròlit líquid per sòlid → més segures i amb més densitat energètica.
- Bateries híbrides (combinacions de Li-ió + supercondensadores, etc.)
- Busquen combinar alta densitat amb descàrregues ràpides.
Paràmetres tècnics per a la selecció de bateries
La selección adecuada de un sistema de almacenamiento no depende únicamente del tipo de batería, sino también de parámetros técnicos que condicionan su eficiencia, durabilidad y rentabilidad a largo plazo. Estos criterios deben analizarse de forma integrada con el perfil de consumo y las condiciones de operación de la instalación fotovoltaica. Entre los más relevantes destacan:
- Capacitat nominal (kWh): ha de dimensionar-se per a cobrir els consums crítics i adaptar-se al perfil horari de demanda, evitant tant el sobredimensionamiento com la infrautilització.
- Potència de descàrrega (kW): condiciona la capacitat del sistema per a respondre a pics de consum en temps real.
- Profunditat de descàrrega (DoD): factor determinant en la vida útil, ja que una major profunditat de descàrrega accelera la degradació de la bateria.
- Cicles de vida i degradació: especialment crítics en projectes amb horitzons d’explotació superiors a 10 anys, on el cost de reposició pot afectar el TCO (Total Cost of Ownership).
- Eficiència round-trip: defineix el rendiment global del sistema en la conversió carrega/descàrrega, clau per a optimitzar l’aprofitament energètic.
- TCO (Total Cost of Ownership): anàlisi de cost anivellat que integra tant el CAPEX inicial com els costos d’operació (OPEX) i la vida útil esperada del sistema.
Estratègies per a un emmagatzematge eficient
L’eficiència d’un sistema d’emmagatzematge no depèn únicament de la tecnologia de la bateria, sinó també de com es gestiona la seva operació i manteniment. Adoptar estratègies adequades garanteix un major aprofitament de la inversió i una vida útil prolongada. Algunes recomanacions clau són:
- Dimensionament basat en corbes de càrrega: el disseny ha de partir d’una anàlisi detallada del perfil horari de consum i de la generació fotovoltaica, assegurant un equilibri òptim entre producció, emmagatzematge i demanda.
- Integració amb sistemes de gestió energètica (EMS): permeten optimitzar les consignes de càrrega i descàrrega en funció de preus de mercat, horaris de generació i prioritats d’autoconsum.
- Manteniment predictiu: el monitoratge continu de l’estat de salut de la bateria (SoH, State of Health en anglès) ajuda a anticipar fallades i reduir costos operatius.
- Selección de proveedores certificados: optar por fabricantes con respaldo tecnológico y experiencia contrastada —como Tesla, BYD, LG Sonnen— aporta garantías de calidad, seguridad y soporte postventa.
L’emmagatzematge mitjançant bateries solars és un vector clau per a augmentar l’eficiència i resiliència energètica. Si bé l’ió-liti domina actualment el mercat pel seu equilibri entre cost i prestacions, les bateries de flux emergeixen com a solució a gran escala. La decisió final ha de basar-se en una anàlisi tecnicoeconòmica integral, considerant perfil de consum, horitzó temporal i condicions d’operació.
En Nieves Energytech som especialistes en instal·lació de plaques fotovoltaiques per a empreses i comunitats de veïns. Si estàs pensant a passar-te a l’energia solar, contacta amb nosaltres i farem una avaluació del teu projecte i les teves necessitats perquè comencis a optimitzar el teu consum energètic.