¿Cómo elegir la capacidad de una batería para un sistema solar?
Una de las preguntas más comunes al diseñar un sistema con almacenamiento es:
¿Qué capacidad de batería necesita mi proyecto?
La respuesta no debería empezar por una referencia del catálogo.
La capacidad de una batería solar depende principalmente de cuánta energía necesita el usuario, durante cuánto tiempo debe mantener sus cargas funcionando y qué porcentaje de la batería puede utilizarse realmente.
Por eso, antes de hablar de Ah o kWh, hay que entender primero el consumo.
¿Qué significa la capacidad de una batería?
La capacidad indica cuánta energía puede almacenar una batería.
Podemos encontrarla expresada principalmente de dos maneras:
- Ah (amperios-hora).
- kWh (kilovatios-hora).
Los Ah indican capacidad eléctrica, pero para comparar realmente cuánta energía puede almacenar un sistema también debemos conocer el voltaje.
Por ejemplo:
51,2 V × 100 Ah = 5.120 Wh
Es decir, aproximadamente:
5,12 kWh de capacidad nominal.
Por eso, dos baterías de 100 Ah no necesariamente almacenan la misma cantidad de energía si trabajan con voltajes diferentes.
Paso 1: determina qué cargas necesitas alimentar
Antes de dimensionar la batería hay que identificar qué equipos dependerán del almacenamiento.
Por ejemplo:
- Iluminación.
- Computadores.
- Refrigeración.
- Cámaras.
- Internet.
- Bombas.
- Equipos de producción.
- Cargas críticas.
Después debemos conocer la potencia de cada equipo y cuánto tiempo estará funcionando.
Supongamos que las cargas seleccionadas consumen en conjunto:
2 kW
y el cliente necesita mantenerlas durante:
4 horas
El consumo energético estimado sería:
2 kW × 4 horas = 8 kWh
Ese valor comienza a mostrarnos cuánta energía deberá entregar el banco de baterías.
Paso 2: define las horas de autonomía
La autonomía indica cuánto tiempo queremos mantener funcionando las cargas sin depender de la red o de generación solar suficiente.
No es lo mismo diseñar respaldo para:
2 horas,
que para 6 horas,
o para una noche completa.
A mayor autonomía, mayor capacidad de almacenamiento será necesaria.
Por eso, cuando un cliente pregunta:
“¿Qué batería necesito?”
una de las primeras preguntas debería ser:
“¿Durante cuánto tiempo necesitas mantener esas cargas?”
Paso 3: considera la profundidad de descarga
La capacidad nominal de una batería no siempre representa toda la energía que conviene utilizar.
Aquí aparece la profundidad de descarga o DoD (Depth of Discharge).
Dependiendo de la tecnología y las recomendaciones del fabricante, existe un porcentaje de capacidad que puede utilizarse regularmente.
Por ejemplo, si una batería dispone de:
10 kWh nominales
y el sistema trabaja con una profundidad de descarga utilizable del:
80 %
la energía disponible sería aproximadamente:
10 kWh × 0,80 = 8 kWh útiles
Por eso, dimensionar únicamente con la capacidad indicada en la etiqueta puede llevar a sobreestimar la autonomía.
También te puede interesar: ¿Cuánto dura una batería de litio para energía solar?
Paso 4: considera las pérdidas del sistema
En una instalación real existen pérdidas durante procesos como:
- Carga de la batería.
- Descarga.
- Conversión realizada por el inversor.
- Cableado.
- Consumo propio de los equipos.
Por eso, normalmente se debe dejar un margen adicional frente al consumo teórico calculado.
Si el cliente necesita exactamente 8 kWh útiles, seleccionar una batería con exactamente 8 kWh nominales probablemente no sea suficiente.
El dimensionamiento debe considerar las condiciones reales del sistema.
Capacidad no es lo mismo que potencia
Este punto es fundamental.
Una batería puede almacenar mucha energía y aun así no ser capaz de alimentar una carga demasiado grande en determinado momento.
La capacidad responde:
¿Cuánta energía puedo almacenar?
La potencia responde:
¿Cuánta energía puedo entregar al mismo tiempo?
Por ejemplo, una batería podría tener capacidad suficiente para almacenar 10 kWh, pero sus límites de descarga podrían impedir alimentar una carga instantánea demasiado alta.
Por eso también debemos revisar:
- Corriente máxima de descarga.
- Potencia máxima admitida.
- Voltaje de operación.
- Potencia del inversor.
- Potencia de las cargas.
¿Cómo influye el voltaje del sistema?
La batería debe ser compatible con la arquitectura del proyecto.
En sistemas solares encontramos diferentes voltajes de almacenamiento, como:
12,8 V, 25,6 V o 51,2 V, entre otros.
En proyectos de mayor potencia es frecuente trabajar con bancos de mayor voltaje porque permiten manejar la energía de manera más adecuada para esa arquitectura.
Por eso, no basta con decir:
“Necesito una batería de 100 Ah”.
También debemos saber:
¿100 Ah a qué voltaje?
¿Una sola batería o varias?
Dependiendo del sistema, es posible ampliar la capacidad conectando varias baterías compatibles.
Por ejemplo, una batería modular de 5,12 kWh puede formar parte de un banco mayor cuando el fabricante permite conectar varias unidades en paralelo.
Esto puede resultar útil cuando:
- El cliente necesita ampliar autonomía.
- El proyecto crecerá en el futuro.
- Se requieren más kWh disponibles.
- La arquitectura permite expansión modular.
Soluciones de litio GreenPoint y SRNE cuentan con diferentes capacidades y configuraciones para responder a distintos niveles de almacenamiento.
¿Y qué papel cumple el inversor?
La batería no puede seleccionarse de forma aislada.
El inversor debe ser compatible con:
- Voltaje del banco.
- Corrientes de carga y descarga.
- Tipo de batería.
- Capacidad del sistema.
- Comunicación BMS cuando aplique.
Equipos híbridos SRNE e inversores/cargadores Belttt, por ejemplo, deben configurarse según las características de las baterías que formarán parte de la instalación.
En baterías de litio también debe revisarse la compatibilidad de comunicación entre el inversor y el BMS cuando el sistema lo requiera.
Puedes consultar: Baterías de litio vs. baterías de gel para sistemas solares: ¿cuál elegir?
Un ejemplo sencillo
Supongamos que una empresa quiere respaldar cargas que consumen:
1,5 kW
durante:
5 horas
La energía requerida sería:
1,5 kW × 5 h = 7,5 kWh
Ahora habría que considerar:
- Profundidad de descarga.
- Pérdidas del sistema.
- Potencia instantánea requerida.
- Voltaje.
- Compatibilidad con el inversor.
Por eso, el resultado final seguramente será mayor a los 7,5 kWh nominales inicialmente calculados.
Este ejemplo demuestra por qué el dimensionamiento debe comenzar por el consumo y no por la batería.
¿Qué información debe pedir un instalador?
Antes de seleccionar la capacidad de una batería solar, conviene conocer:
- Potencia de las cargas.
- Horas de funcionamiento.
- Autonomía requerida.
- Consumo diario en kWh.
- Voltaje del sistema.
- Tipo de batería.
- Profundidad de descarga.
- Corriente máxima.
- Potencia del inversor.
- Posibilidad de expansión.
Con estos datos es posible definir un banco de almacenamiento mucho más cercano a las necesidades reales del proyecto.
Elegir correctamente la capacidad de una batería solar requiere analizar mucho más que los amperios-hora indicados en una ficha técnica.
Consumo, autonomía, voltaje, profundidad de descarga, potencia y compatibilidad con el inversor determinan cuánto almacenamiento necesita realmente el cliente.
Para distribuidores e instaladores, realizar este análisis antes de cotizar ayuda a evitar sistemas sobredimensionados o bancos de baterías incapaces de entregar la autonomía esperada.
En Cosostenible suministramos baterías GreenPoint, soluciones de almacenamiento SRNE e inversores para diferentes configuraciones fotovoltaicas, con alternativas para proyectos residenciales, comerciales y de respaldo.
¿Estás dimensionando el almacenamiento de un proyecto? Consulta nuestro portafolio y encuentra la capacidad y configuración adecuada para las necesidades de tu cliente.
