Un sistema solar residencial a menudo produce su mayor cantidad de electricidad alrededor del mediodía. Pero eso no siempre coincide con la forma en que un hogar utiliza la energía.
Las personas pueden estar fuera de casa durante la producción solar máxima, mientras que la demanda de electricidad vuelve a aumentar al final de la tarde y por la noche. Una vez que se ha cubierto la carga doméstica inmediata, el proyecto tiene que decidir qué sucede con la energía solar restante.
¿Debería exportarse ese exceso de electricidad a la red o almacenarse en una batería para su uso posterior?
No hay una única respuesta para cada proyecto solar residencial. Los precios de la electricidad de la red, las tarifas de exportación solar, los patrones de carga del hogar, la capacidad de la batería y los requisitos de respaldo pueden cambiar el resultado.
Para propietarios, instaladores y energía residencial planificadores de proyectos, la pregunta más útil no es simplemente si el almacenamiento en baterías es mejor que la exportación a la red. Es cuándo el almacenamiento del exceso de energía solar crea más valor y cuándo la exportación sigue siendo la opción práctica.
¿Por qué los sistemas solares residenciales producen energía excedente?
La generación solar y el consumo eléctrico doméstico rara vez siguen la misma curva diaria.
Un sistema fotovoltaico residencial típico puede empezar a generar electricidad por la mañana, alcanzar su máxima producción alrededor del mediodía y luego disminuir hacia la tarde. El consumo doméstico puede seguir un patrón muy diferente.
Una casa puede consumir relativamente poca electricidad durante las horas de trabajo, pero requerir significativamente más energía más tarde para cocinar, aire acondicionado, iluminación, calentamiento de agua, electrodomésticos, carga de vehículos eléctricos u otras cargas.
Por lo tanto, durante el mediodía, el sistema puede llegar a un punto en el que:
Generación solar > Consumo doméstico actual
El hogar no puede consumir inmediatamente toda la electricidad que se está produciendo.
Sin una batería, este exceso de energía solar se exporta normalmente a la red, donde las reglas de interconexión local y los acuerdos con la compañía eléctrica lo permiten.
Con almacenamiento de energía en el hogar, otra opción se vuelve disponible. Parte de ese exceso de producción se puede almacenar y utilizar varias horas después, cuando la generación solar ha disminuido.
Este cambio de horario es una de las principales razones por las que los sistemas solares y de baterías residenciales se consideran cada vez más juntos.
¿Qué sucede cuando exportas energía solar a la red?
En una instalación solar convencional conectada a la red sin almacenamiento en baterías, la electricidad solar normalmente alimenta primero las cargas activas del hogar.
Si el sistema fotovoltaico está produciendo 5 kW mientras la casa consume 2 kW, aproximadamente 3 kW están disponibles temporalmente como generación excedente.
Donde se permite la exportación a la red, ese exceso de energía puede fluir a través del medidor y hacia la red de la compañía eléctrica.
El propietario puede recibir una compensación a través de una tarifa de alimentación, un acuerdo de facturación neta, un crédito de exportación u otro mecanismo local.
Para algunos proyectos, esta disposición funciona muy bien.
No es necesario instalar capacidad de batería adicional simplemente para evitar que cada kilovatio-hora salga de la propiedad. Exportar electricidad puede seguir siendo económicamente razonable cuando la compañía eléctrica ofrece una compensación atractiva por la producción solar excedente.
El punto importante es que el valor de la electricidad exportada puede no ser el mismo que el precio de la electricidad comprada de la red.
Esa diferencia puede influir significativamente en si el almacenamiento de energía en el hogar vale la pena.
¿Qué cambia cuando añades almacenamiento de energía en casa?
Una batería cambia cuando la electricidad solar generada localmente puede ser consumida.
En lugar de exportar inmediatamente toda la producción excedente, el flujo de energía puede seguir un patrón diferente:
Paneles solares → Cargas domésticas → Carga de batería → Exportación a la red
Más tarde, cuando la producción solar disminuya:
Batería → Cargas domésticas → Electricidad de la red si es necesario
Considere una vivienda que genera excedentes de energía solar entre las 11:00 y las 15:00 horas, pero experimenta una demanda de electricidad mucho mayor entre las 18:00 y las 22:00 horas.
Sin almacenamiento, gran parte del excedente del mediodía puede abandonar la propiedad. Varias horas después, el mismo hogar puede necesitar comprar electricidad de la red.
Una batería solar permite trasladar parte de la producción del mediodía al período de demanda de la tarde.
Esto puede aumentar el autoconsumo solar: en lugar de maximizar la cantidad de electricidad que genera el sistema fotovoltaico, el objetivo es aumentar la cantidad de esa generación que se consume realmente en el hogar.
Sin embargo, el almacenamiento no está libre de pérdidas y la capacidad de la batería es limitada. Por lo tanto, un sistema bien diseñado no intenta simplemente almacenar cada kilovatio-hora disponible.
Tiene que decidir ¿Qué energía vale la pena almacenar?.
Cómo comparar el valor del almacenamiento y la exportación a la red
Una de las formas más sencillas de entender la decisión es comparar tres factores:
- El precio de comprar electricidad de la red.
- El valor recibido por exportar electricidad solar.
- La cantidad de electricidad almacenada que queda disponible después de las pérdidas de conversión de la batería.
Considere el siguiente ejemplo simplificado.
| Artículo | Valor ilustrativo |
| Precio de compra de electricidad de la red | $0,30/kWh |
| Valor de exportación solar | $0,08/kWh |
| Eficiencia de ida y vuelta de la batería | 90% |
| Energía utilizable devuelta de 1 kWh almacenado | 0,90 kWh |
Estas cifras son solo un ejemplo. Las tarifas reales y el rendimiento del sistema varían significativamente entre mercados y proyectos.
Si el hogar exporta 1 kWh de electricidad solar excedente en este ejemplo, recibe aproximadamente: $0.08
Si ese 1 kWh se almacena en su lugar, y aproximadamente 0,90 kWh están disponibles más tarde para el consumo doméstico, se podría evitar la compra de:
0,90 kWh × 0,30 $/kWh = 0,27 $
Desde una perspectiva de valor energético, la electricidad almacenada es, por lo tanto, más valiosa en esta situación particular.
Pero esto no significa que la diferencia deba tratarse automáticamente como beneficio de la batería.
También se deben considerar el costo de compra de la batería, el costo de instalación, la vida útil del ciclo, la capacidad utilizable, la eficiencia de conversión, la estructura de tarifas eléctricas y la estrategia de operación a largo plazo.
La comparación se vuelve especialmente importante en mercados donde la electricidad comprada de la red es relativamente cara, mientras que la solar exportada recibe una compensación mucho menor.
Donde la compensación por exportación se acerca al precio minorista de la electricidad, el incentivo económico para almacenar cada kilovatio-hora disponible puede ser mucho menor.
¿Cuándo almacenar energía solar y cuándo exportarla?
Para la mayoría de los proyectos residenciales, el almacenamiento y la exportación no necesitan ser tratados como dos opciones completamente separadas.
Un sistema solar y de baterías bien configurado puede hacer ambas cosas.
La verdadera pregunta es cuánta energía solar se debe almacenar antes de permitir que el exceso de producción fluya a la red.
Almacena más energía solar cuando la demanda eléctrica nocturna es alta
Un hogar con un consumo nocturno considerable a menudo puede hacer un mejor uso del almacenamiento de energía doméstico.
Suponga que la producción solar alcanza su punto máximo al mediodía, mientras que las principales cargas domésticas ocurren después del atardecer. Sin almacenamiento, existe una desalineación entre la generación y el consumo.
Cuanto mayor sea este desajuste, más útil podrá ser el cambio de carga.
Las viviendas con aire acondicionado nocturno, cocina eléctrica, calentamiento de agua, equipos de entretenimiento y otras cargas sostenidas pueden consumir una cantidad significativa de energía solar almacenada después del anochecer.
Almacena más cuando la electricidad de la red es mucho más cara que la exportación solar
La relación entre los aranceles de importación y exportación es a menudo más importante que cada número por sí solo.
Si la energía solar exportada recibe una compensación relativamente baja, pero comprar electricidad más tarde es caro, mantener más energía solar en el sitio puede aumentar su valor práctico.
Esta es una razón por la que lo mismo almacenamiento de energía en el hogar El sistema puede tener economías muy diferentes en dos mercados eléctricos distintos.
Por lo tanto, los instaladores y distribuidores deben evitar diseñar la capacidad de las baterías residenciales basándose únicamente en el tamaño de la PV. Las estructuras arancelarias locales también son importantes.
Almacena más cuando los precios de la electricidad por tiempo de uso son importantes
En algunos mercados, los precios de la electricidad cambian a lo largo del día.
Si la electricidad de la noche es significativamente más cara que la electricidad del mediodía, se puede usar una batería para reducir el consumo de la red durante los períodos de precios más altos.
Esto crea un objetivo ligeramente diferente al autoconsumo solar básico.
El sistema ya no pregunta solo:
¿Tenemos exceso de energía solar?
También está preguntando:
¿Cuándo es la electricidad almacenada más valiosa para el hogar?
La estrategia de control de la batería se convierte en una parte importante del diseño del proyecto.
Mantenga la energía en la batería cuando la energía de respaldo es una prioridad
No todos los kilovatios-hora deben descargarse necesariamente solo para reducir las compras de electricidad.
Algunos propietarios instalan baterías en parte porque desean energía de respaldo durante un corte de la red eléctrica.
En esta situación, la batería puede mantener un estado de carga mínimo en lugar de utilizar toda la energía disponible para el autoconsumo diario.
Por ejemplo, un sistema configurado para maximizar el ahorro en la factura podría descargarse más durante la noche.
Un sistema configurado en torno a la preparación de copias de seguridad puede retener deliberadamente más energía.
Ninguna estrategia es automáticamente correcta. Sirven a diferentes prioridades del hogar.
Exportar energía solar cuando la batería ya está llena
Incluso en un sistema centrado en el almacenamiento, la exportación a la red puede seguir siendo útil.
Una vez que la batería alcanza su estado de carga superior permitido, la generación solar adicional tiene que ir a alguna parte.
Si el consumo doméstico ya está cubierto y se permite la exportación a la red, enviar el exceso de electricidad a la red es generalmente más práctico que impedir deliberadamente la generación fotovoltaica utilizable.
Por eso el almacenamiento solar y la exportación a la red son a menudo funciones complementarias en lugar de competidoras.
Exportar más cuando la tarifa de inyección o exportación es atractiva
No todos los mercados eléctricos favorecen fuertemente el autoconsumo.
Si la electricidad exportada recibe una buena compensación, maximizar el ciclo de la batería simplemente para evitar la exportación a la red puede no tener sentido económico.
Puede haber poca razón para almacenar y descargar electricidad repetidamente cuando venderla directamente a la red ya produce un valor razonable.
El proyecto debería comparar la estructura tarifaria local antes de establecer sus prioridades de despacho de baterías.
Exportar más cuando la demanda doméstica nocturna es baja
El almacenamiento de baterías es más útil cuando hay un lugar adonde dirigir la electricidad almacenada.
Una casa con un gran conjunto fotovoltaico pero un consumo nocturno muy bajo puede no ser capaz de utilizar una batería grande de manera eficiente.
Por ejemplo, instalar 20 kWh de capacidad de batería no crea valor automáticamente si el hogar típicamente necesita solo 4 kWh después de que la producción solar disminuye.
Una vez cubierta la demanda útil de la tarde y la noche, la capacidad de almacenamiento adicional puede quedar infrautilizada.
En esta situación, una batería más pequeña combinada con la exportación continua a la red a veces puede crear un sistema de energía residencial más equilibrado.
El tamaño de la batería y las prioridades de funcionamiento son importantes
La cuestión del almacenamiento frente a la exportación no puede separarse del dimensionamiento de las baterías.
Una batería no debe dimensionarse automáticamente para capturar el mayor excedente solar posible en el día más soleado del año.
Para proyectos residenciales, suele ser más útil examinar varios factores juntos.
Excedente Solar Diario
¿Cuánta electricidad solar está disponible regularmente después del consumo inmediato del hogar?
Un sistema que exporta solo 2–3 kWh en un día típico tiene un requisito de almacenamiento muy diferente al de una casa que exporta regularmente 15 kWh o más.
Consumo vespertino y nocturno
La siguiente pregunta es si esa electricidad almacenada puede ser utilizada realmente.
Si un hogar consume regularmente 8 kWh entre el atardecer y la mañana siguiente, esto proporciona una referencia útil para evaluar la capacidad útil de la batería.
Tamaño del sistema fotovoltaico
Un conjunto solar más grande puede proporcionar más energía de carga, pero la capacidad fotovoltaica por sí sola no debe determinar la capacidad de la batería.
La relación entre producción y consumo es más importante.
Reserva de respaldo
Si la protección contra cortes está incluida en el objetivo del proyecto, puede ser necesario reservar parte de la capacidad útil de la batería.
Eso reduce la capacidad disponible para el autoconsumo diario.
Cambios Estacionales
La generación solar puede variar considerablemente a lo largo del año.
Una batería dimensionada para una fuerte generación de verano puede no alcanzar una carga completa regularmente durante períodos de menor generación.
Para instaladores y planificadores de energía residencial, esta es la razón por la que el dimensionamiento del sistema debe considerar el flujo de energía real en lugar de depender únicamente de las clasificaciones nominales de PV y baterías.
Un diseño práctico de almacenamiento de energía en el hogar equilibra la generación solar, el consumo doméstico, la capacidad útil de la batería y la estrategia operativa prevista.
Cómo KUVO aborda el almacenamiento de energía solar residencial
En KUVO, fabricamos soluciones de almacenamiento de energía para el hogar para proyectos solares residenciales donde el uso de energía puede variar considerablemente de un hogar a otro.
Algunos proyectos buscan principalmente aumentar el autoconsumo solar. Otros dan mayor importancia a la energía de respaldo, al desplazamiento de la carga nocturna o a la reducción de la dependencia de la electricidad de la red.
La configuración de batería requerida debe reflejar esas diferencias.
Nuestra cartera de almacenamiento de energía residencial incluye configuraciones de montaje en pared, apilables, en rack y todo en uno, lo que permite a los socios del sistema seleccionar diferentes enfoques según el espacio de instalación, la capacidad requerida y la estructura del proyecto.
Para proyectos que necesitan una solución más integrada, configuraciones como nuestra Sistema de almacenamiento de energía doméstico todo en uno de 6 kW + 16 kWh puede combinar el almacenamiento de energía con el sistema de energía residencial más amplio en un formato compacto.
Para otras instalaciones, las configuraciones de baterías modulares pueden proporcionar mayor flexibilidad cuando diferentes hogares requieren capacidades utilizables distintas.
Desde la perspectiva del fabricante, el objetivo no es simplemente aumentar la capacidad de la batería.
Un mejor proyecto solar residencial adapta la capacidad de almacenamiento y la estrategia operativa a la electricidad que el hogar puede trasladar de manera realista del día a la noche, sin dejar de considerar los requisitos de exportación a la red y de respaldo.
Conclusión
La elección entre almacenar energía solar o exportarla a la red rara vez es una decisión de todo o nada.
Para muchos hogares, la estrategia operativa más eficaz es utilizar primero la electricidad solar directamente, almacenar una porción adecuada de la producción excedente y exportar la energía restante una vez que la batería alcance su nivel de carga previsto.
El almacenamiento tiende a ser más atractivo cuando el hogar tiene un consumo nocturno significativo, la electricidad de la red es cara en relación con la tarifa de exportación solar, los precios por tiempo de uso crean valiosas oportunidades de desplazamiento de carga o la energía de respaldo es importante.
La exportación a la red puede seguir siendo valiosa cuando la compensación por exportación es atractiva, el consumo nocturno de los hogares es limitado o la batería ya está completamente cargada.
El equilibrio adecuado depende del proyecto.
Para instaladores, distribuidores e integradores de sistemas de energía residencial, evaluar el perfil de carga del hogar junto con la producción fotovoltaica, las tarifas eléctricas locales y los requisitos de respaldo es un mejor punto de partida que simplemente elegir la batería más grande disponible.
En KUVO, desarrollamos almacenamiento de energía en el hogar soluciones que se pueden configurar en torno a estos diferentes requisitos solares residenciales, ayudando a nuestros socios a construir sistemas en los que la generación solar, el almacenamiento en baterías y la interacción con la red funcionen juntos en lugar de ser tratados como partes separadas del proyecto.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Es mejor almacenar energía solar o venderla a la red?
Depende principalmente de los precios de la electricidad, la compensación por exportación solar, el consumo doméstico y los costos del sistema de baterías. Si comprar electricidad de la red es mucho más caro que el valor recibido por exportar energía solar, almacenar el exceso solar para su uso doméstico posterior puede ser más valioso. Donde la compensación por exportación es alta, la exportación directa a la red puede seguir siendo atractiva.
¿Puede una batería doméstica impedir la exportación de energía solar?
Un sistema de energía solar y almacenamiento doméstico debidamente configurado puede priorizar la carga de la batería antes de exportar el exceso de energía solar. Sin embargo, una vez que la batería alcanza su límite de carga y las cargas domésticas ya están cubiertas, la generación solar adicional aún puede ser exportada si el sistema y las reglas de la red local lo permiten.
¿Qué pasa con la energía solar cuando la batería está llena?
El sistema solar puede continuar suministrando las cargas domésticas actuales. Cualquier generación adicional puede entonces exportarse a la red, sujeta a la configuración del inversor, los requisitos de interconexión y las regulaciones locales. En sistemas donde la exportación está restringida, el inversor puede limitar la producción fotovoltaica.
¿Cuánta capacidad de batería necesito para el exceso de energía solar?
La capacidad de la batería debe basarse en algo más que la producción máxima de los paneles solares. Se deben considerar el excedente solar diario típico, el consumo de electricidad por la tarde y la noche, la capacidad útil de la batería, la producción estacional y la reserva de respaldo requerida.
¿Se puede usar la energía solar almacenada por la noche?
Sí. Esta es una de las principales aplicaciones del almacenamiento de baterías solares residenciales. El exceso de electricidad generado durante las horas de luz diurna se puede almacenar y descargar más tarde, cuando la generación solar disminuye y la demanda del hogar continúa.
¿Se debe descargar completamente una batería solar cada noche?
No necesariamente. La estrategia operativa depende del objetivo del proyecto. Un sistema enfocado en maximizar el autoconsumo puede usar más energía almacenada cada noche, mientras que un hogar que da mayor importancia a la protección contra cortes puede mantener una reserva de respaldo más alta.