Sistemas de Almacenamiento de Energía Integrados y Separados: Explicación y Comparación

Por qué el almacenamiento de energía en el hogar está ganando impulso

Con la aceleración de la transformación energética global, la tecnología de almacenamiento de energía se ha convertido en una de las tecnologías clave para el desarrollo sostenible de la energía. En los últimos dos años, la industria de almacenamiento de energía doméstica ha experimentado un gran auge y se encuentra en una etapa de rápido crecimiento. La demanda de almacenamiento de energía crece rápidamente y el mundo está entrando en una nueva etapa de explosión del almacenamiento energético en los hogares.

¿Qué es un sistema de almacenamiento de energía para el hogar?

El almacenamiento de energía doméstico se refiere a un sistema de almacenamiento utilizado en viviendas, comercios o industrias, que emplea equipos fotovoltaicos distribuidos para generar electricidad, gestionar y almacenar esa energía con el fin de mejorar la eficiencia del autoconsumo y reducir los costos económicos.

Componentes principales de un sistema de almacenamiento de energía para el hogar

Los sistemas de almacenamiento de energía domésticos suelen estar compuestos por baterías, inversores, módulos fotovoltaicos, entre otros.

Las baterías almacenan la energía eléctrica y la liberan cuando es necesario.

Los inversores se encargan de convertir la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) para suministrar energía a los electrodomésticos del hogar.

Los módulos fotovoltaicos son dispositivos que transforman la energía solar en energía eléctrica, proporcionando así energía renovable para los sistemas de almacenamiento.

Componentes adicionales del sistema

Además, los sistemas de almacenamiento de energía domésticos incluyen sistemas de monitoreo, sistemas de seguridad y sistemas de control para garantizar un funcionamiento seguro y confiable. La integración de estos sistemas permite a los usuarios residenciales, comerciales o industriales gestionar mejor su consumo energético y acceder a la energía almacenada cuando la necesiten, lo que ayuda a controlar de forma más eficiente sus costos eléctricos y su huella de carbono.

Dos tipos principales de sistemas de almacenamiento de energía para el hogar

(1). Sistema de almacenamiento de energía todo en uno:

El inversor de almacenamiento de energía fotovoltaica para el hogar es un sistema integrado que incorpora el inversor fotovoltaico, la batería y el controlador en un solo equipo. Además, viene equipado con accesorios como soportes y cables, por lo que puede instalarse y utilizarse directamente. La pantalla táctil permite mostrar de forma cómoda e intuitiva el estado de funcionamiento, modificar parámetros y seleccionar múltiples modos de operación, facilitando su uso.

Características clave y modos de operación

Generalmente, existen tres modos de funcionamiento: modo de prioridad solar, modo de prioridad de corriente alterna (red eléctrica) y modo SE (modo de potencia máxima). Este sistema de almacenamiento puede ajustar la cantidad de baterías e inversores según sea necesario, ofreciendo una alta flexibilidad.

Ventajas y limitaciones del sistema todo en uno

Ventajas:

1. Alta integración, fácil instalación y mantenimiento;

2. Diseño atractivo y ocupa poco espacio;

3. Ahorro en costos de adquisición, precio relativamente económico;

4. Alta integración que reduce de manera efectiva los costos indirectos.

Desventajas:

1. Capacidad de expansión limitada, almacenamiento restringido;

2. Baja eficiencia en la disipación de calor, no apto para operaciones continuas con alta carga;

3. El sistema operativo y el espacio de almacenamiento no pueden actualizarse;

4. Baja ajustabilidad y poca flexibilidad.

Eficiencia de los sistemas acoplados en DC

Los dispositivos integrados de generación fotovoltaica y almacenamiento suelen emplear acoplamiento en corriente continua (DC), lo que ofrece una mayor eficiencia global. Los usuarios tienden a tener menos carga durante el día y mayor demanda en la noche, por lo que es preferible el acoplamiento DC. Los módulos fotovoltaicos almacenan energía en la batería a través del controlador, alcanzando una eficiencia superior al 95%.

Productos típicos: Tesla POWERWALL

(2). Sistema de almacenamiento de energía tipo dividido (inversor + batería)

En el sistema dividido para el hogar, la batería y el inversor se instalan por separado. Los usuarios pueden seleccionar los inversores de almacenamiento de energía domésticos según sus necesidades. Además, pueden combinar fuentes de alimentación conmutadas o inversores como fuentes de energía de respaldo.

Tipos principales de sistemas divididos

Generalmente, existen cuatro tipos: sistema híbrido fotovoltaico + almacenamiento para el hogar, sistema acoplado fotovoltaico + almacenamiento para el hogar, sistema fotovoltaico + almacenamiento fuera de la red (off-grid) para el hogar, y sistema de gestión energética de almacenamiento fotovoltaico.

Ventajas y limitaciones del almacenamiento dividido

Ventajas:

1. Gran capacidad de almacenamiento y alta escalabilidad;

2. Buena disipación de calor, adecuado para operaciones prolongadas con alta carga;

3. Sistema operativo y espacio de almacenamiento actualizables;

4. Buena flexibilidad, capaz de cubrir algunas necesidades personalizadas.

Desventajas:

1. La instalación y el mantenimiento son más complejos;

2. El diseño es relativamente voluminoso y ocupa mucho espacio;

3. El precio es relativamente alto.

Eficiencia de los sistemas acoplados en AC

El modo de acoplamiento en corriente alterna (AC) se suele utilizar para facilitar la conexión con el inversor fotovoltaico del sistema original.

Cuando el usuario tiene una mayor demanda durante el día y menor por la noche, es preferible usar el acoplamiento en AC. En este caso, los componentes fotovoltaicos suministran energía directamente a la carga a través del inversor conectado a la red, alcanzando una eficiencia superior al 96%.
Sin embargo, si la carga es baja durante el día y alta por la noche, la energía fotovoltaica debe convertirse primero en corriente alterna mediante el inversor, y luego en corriente continua a través del convertidor bidireccional. En este escenario, la eficiencia del acoplamiento en AC puede disminuir hasta aproximadamente un 90%.

Producto típico: BYD B-BOX

Cómo elegir entre sistemas todo en uno y sistemas divididos de almacenamiento de energía

1. El mercado actual de instalaciones fotovoltaicas domésticas;

2. La instalación sencilla y el mantenimiento fácil, el diseño atractivo y el precio relativamente bajo hacen que sea más adecuado para usuarios residenciales comunes.

Cuándo elegir sistemas todo en uno

1. El mercado actual de instalaciones fotovoltaicas domésticas;

2. La instalación sencilla y el mantenimiento fácil, el diseño atractivo y el precio relativamente bajo hacen que sea más adecuado para usuarios residenciales comunes.

Cuándo elegir sistemas divididos

1. El mercado en expansión de instalaciones de sistemas fotovoltaicos y almacenamiento doméstico;

2. Las ventajas de gran capacidad de almacenamiento, alta escalabilidad, buen desempeño en disipación de calor, sistema operativo y espacio de almacenamiento actualizables, le otorgan ciertas ventajas en el mercado de usuarios profesionales y de alto nivel.