Almacenamiento de energía en el hogar

Los dispositivos de almacenamiento de energía para el hogar almacenan electricidad localmente, para su consumo posterior. Los productos de almacenamiento de energía electroquímica , también conocidos como " sistema de almacenamiento de energía de batería " (o " BESS " para abreviar), en su núcleo son baterías recargables , generalmente basadas en iones de litio o plomo-ácido controladas por computadora con software inteligente para manejar ciclos de carga y descarga. Las empresas también están desarrollando tecnología de baterías de flujo más pequeño para uso doméstico. Como tecnologías de almacenamiento de energía local para uso doméstico, son parientes más pequeños del almacenamiento de energía de la red basado en baterías y respaldan el concepto de generación distribuida . Cuando se combinan con la generación in situ, pueden eliminar virtualmente los apagones en un estilo de vida fuera de la red .

La energía almacenada se origina habitualmente en paneles solares fotovoltaicos instalados en el lugar , que se generan durante las horas del día, y la electricidad almacenada se consume después de la puesta del sol, cuando la demanda de energía doméstica alcanza su punto máximo en las viviendas desocupadas durante el día. Las turbinas eólicas pequeñas son menos comunes, pero aún están disponibles para uso doméstico como complemento o alternativa a los paneles solares.

Los vehículos eléctricos que se utilizan durante los días laborables y que necesitan recargarse durante la noche son una buena opción ^{[ cita requerida ]} para el almacenamiento de energía en el hogar en hogares con paneles solares y bajo consumo eléctrico durante las horas del día. Los fabricantes de vehículos eléctricos BMW ^[1] , BYD ^[2] , Nissan ^[3] y Tesla comercializan dispositivos de almacenamiento de energía para el hogar de marca propia a sus clientes. En 2019, dichos dispositivos no habían seguido la reducción de precios de las baterías para automóviles. ^[4]

Las unidades también pueden programarse para aprovechar una tarifa diferencial , que proporciona energía a un precio más bajo durante las horas de baja demanda (siete horas a partir de las 12:30 a. m. en el caso de la tarifa Economy 7 de Gran Bretaña ) para el consumo cuando los precios son más altos.

Las tarifas inteligentes, derivadas de la creciente prevalencia de medidores inteligentes , se combinarán cada vez más con dispositivos de almacenamiento de energía en el hogar para aprovechar los precios bajos fuera de horas punta y evitar energía con precios más altos en momentos de máxima demanda.

La transmisión de energía eléctrica desde las centrales eléctricas a los centros de población es intrínsecamente ineficiente debido a las pérdidas de transmisión en las redes eléctricas, en particular en las densas conurbaciones con gran consumo de energía , donde es más difícil ubicar las centrales eléctricas. Al permitir que una mayor proporción de la electricidad generada localmente se consuma en el lugar, en lugar de exportarse a la red eléctrica, los dispositivos de almacenamiento de energía en el hogar pueden reducir las ineficiencias del transporte a través de la red.

Los dispositivos de almacenamiento de energía domésticos, cuando se conectan a un servidor a través de Internet , teóricamente pueden solicitarse para proporcionar servicios a muy corto plazo a la red energética:

• Reducción del estrés de la demanda en horas pico: provisión de respuesta a la demanda a corto plazo durante períodos de demanda pico, lo que reduce la necesidad de mantener en funcionamiento de manera ineficiente activos de generación de energía a corto plazo, como generadores diésel .
• Corrección de frecuencia: provisión de correcciones de plazo ultracorto para mantener la frecuencia de la red dentro de las tolerancias requeridas por los reguladores (por ejemplo, 50 Hz o 60 Hz +/- n%).

Debido a las eficiencias mencionadas anteriormente y a su capacidad para aumentar la cantidad de energía solar consumida en el sitio, los dispositivos reducen la cantidad de energía generada utilizando combustibles fósiles , a saber, gas natural , carbón , petróleo y diésel .

Las baterías de iones de litio, una opción popular debido a su ciclo de carga relativamente alto y a la falta de efecto memoria , son difíciles de reciclar .

Las baterías de plomo-ácido son relativamente más fáciles de reciclar y, debido al alto valor de reventa del plomo , el 99% de las que se venden en los EE. UU. se reciclan. ^[5] Tienen una vida útil mucho más corta que una batería de iones de litio de capacidad similar, debido a que tienen un ciclo de carga más bajo , lo que reduce la brecha de impacto ambiental. Además, el plomo es un metal pesado tóxico y el ácido sulfúrico en el electrolito tiene un alto impacto ambiental.

Para compensar el impacto ambiental de las baterías, algunos fabricantes extienden la vida útil de las baterías usadas extraídas de vehículos eléctricos hasta el punto en que las celdas no retienen la carga lo suficiente. Aunque se considera que las baterías han llegado al final de su vida útil en los vehículos eléctricos, funcionarán satisfactoriamente en los dispositivos de almacenamiento de energía domésticos. ^[6] Entre los fabricantes que apoyan esta medida se encuentran Nissan, ^[7] BMW ^[8] y Powervault. ^[9]

Los dispositivos de almacenamiento de energía domésticos se pueden combinar con baterías de agua salada , que tienen un menor impacto ambiental debido a su falta de metales pesados ​​​​tóxicos y su facilidad de reciclabilidad .

Las baterías de agua salada ya no se producen a nivel comercial después de la quiebra de Aquion Energy en marzo de 2017.

Con una cantidad cada vez mayor de consumidores que optan por instalar paneles solares que alimentan de energía únicamente a sus hogares y a las baterías de sus hogares, la deserción de la red ha seguido creciendo. A medida que aumenta el número de personas fuera de la red, el costo de la red se repartirá entre menos consumidores, lo que hace que "el incentivo para desconectarse de la red solo crezca". ^[10] Esto se considera una desventaja cada vez mayor para el almacenamiento de energía en el hogar, ya que podría conducir al abandono de una gran red de infraestructura creada para mantener las redes, la inflación de precios para quienes están conectados a la red y un obstáculo para la transición energética. ^[11]

Mediante el uso de un sistema de almacenamiento por bombeo de cisternas para el almacenamiento de energía y pequeños generadores, la generación picohidráulica también puede ser eficaz para sistemas de generación de energía doméstica de "circuito cerrado". ^{[12] [13]}

Un calentador de almacenamiento o banco de calor (Australia) es un calentador eléctrico que almacena energía térmica durante la tarde, o por la noche cuando la electricidad está disponible a menor costo, y libera el calor durante el día según sea necesario.

Los acumuladores , como un tanque de almacenamiento de agua caliente , son otro tipo de calentador de almacenamiento pero almacenan específicamente agua caliente para su uso posterior.

Algunos sistemas pueden ser portátiles ^[14] o parcialmente portátiles ^[15] para facilitar su transporte a otra ubicación, uso durante el transporte o viaje.

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