Eficiencia de ida y vuelta en baterías solares ¿Cuánta energía se recupera después de almacenarla?

Una batería solar permite almacenar parte de la energía disponible para utilizarla posteriormente. Sin embargo, la energía que se recupera después de una carga no suele ser exactamente igual a la que se utilizó para cargarla.

Durante los procesos de conversión, almacenamiento y descarga se producen pérdidas. Por eso, al evaluar una instalación fotovoltaica con baterías, es importante considerar la eficiencia de ida y vuelta, conocida también como round-trip efficiency.

Este indicador ayuda a comprender cuánto de la energía empleada en cargar una batería puede recuperarse posteriormente, siempre que se definan correctamente los límites de medición.

¿Qué es la eficiencia de ida y vuelta?

La eficiencia de ida y vuelta compara la energía que se recupera durante la descarga con la energía necesaria para completar el ciclo de carga.

Por ejemplo, si se utilizan 10 kWh para cargar un sistema y posteriormente se recuperan 9 kWh, la eficiencia medida del ciclo es del 90 %.

Este ejemplo es ilustrativo: el resultado real depende de la batería, la potencia de carga y descarga, la temperatura, el estado de carga y los límites del sistema que se estén midiendo.

¿Dónde se producen las pérdidas?

Las pérdidas pueden aparecer en diferentes puntos del sistema.

1. En la propia batería

Los procesos electroquímicos no convierten toda la energía recibida en energía recuperable. Una parte se pierde durante la carga y la descarga.

2. En el inversor y la electrónica de potencia

Cuando la energía pasa de corriente continua a alterna, o al contrario, intervienen equipos de conversión que tienen su propia eficiencia. La cantidad de pérdidas depende del equipo y de las condiciones de funcionamiento.

3. En los consumos auxiliares

Determinados sistemas necesitan energía para alimentar controles, comunicaciones, ventiladores, bombas u otros componentes auxiliares. Según cómo se mida la eficiencia, estos consumos pueden formar parte del cálculo.

4. En el funcionamiento a cargas parciales

La eficiencia de un equipo puede variar según la potencia a la que trabaja. Por eso, no siempre es correcto utilizar un único valor nominal para estimar el rendimiento de todos los ciclos.

¿Cómo influye la arquitectura del sistema?

La forma en que se conectan los paneles, las baterías y el inversor también influye en las pérdidas.

En un sistema acoplado en corriente continua, la energía procedente de los paneles puede utilizar una ruta de conversión distinta de la que sigue en un sistema acoplado en corriente alterna.

No existe una arquitectura universalmente superior en todos los casos. La elección depende de los equipos, la configuración de la instalación, el uso previsto de la batería y el comportamiento esperado durante los ciclos de carga y descarga.

Por ello, al comparar dos soluciones, es importante revisar qué conversiones realiza cada una y qué componentes están incluidos en los valores de eficiencia publicados.

¿Cómo calcular las pérdidas energéticas?

Si se conocen la energía utilizada para cargar la batería y la energía recuperada, las pérdidas del ciclo pueden estimarse restando ambas cantidades.

Por ejemplo:

En este ejemplo, el sistema recupera 9 de cada 10 kWh utilizados para cargarlo. El kilovatio hora restante representa la diferencia energética del ciclo dentro de los límites de medición elegidos.

Para evaluar una instalación real, deben utilizarse datos medidos y comparar periodos equivalentes, teniendo en cuenta los consumos auxiliares y las condiciones de funcionamiento.

¿Por qué importa este indicador en instalaciones comerciales e industriales?

En una instalación empresarial, una batería puede utilizarse para aprovechar excedentes fotovoltaicos, desplazar parte del consumo a otras horas o gestionar determinados perfiles de demanda, siempre que el sistema esté diseñado para ello.

En estos escenarios, no basta con conocer la capacidad nominal de almacenamiento. También importa cuánta energía puede recuperarse y cuándo estará disponible.

Una evaluación económica debería considerar, entre otros factores:

• Energía que se espera cargar y descargar.

• Eficiencia del sistema completo.

• Potencia disponible durante los ciclos.

• Condiciones de uso y límites operativos.

• Precio de la energía en los distintos periodos.

• Coste de inversión, mantenimiento y reposición.

• Posibles limitaciones de la instalación eléctrica.

La eficiencia es una variable importante, pero no determina por sí sola la rentabilidad de una batería. El resultado depende del conjunto del proyecto.

Qué comprobar al comparar baterías e inversores

Antes de seleccionar los equipos, conviene revisar si el fabricante publica la eficiencia de la batería, la del inversor o la del sistema completo. Estos valores no son necesariamente equivalentes.

También hay que comprobar las condiciones en las que se ha medido la eficiencia: potencia de carga y descarga, temperatura, profundidad de descarga y límites del sistema evaluado.

Comparar cifras obtenidas bajo condiciones distintas puede llevar a conclusiones equivocadas. Para un análisis riguroso, lo más útil es utilizar especificaciones comparables y, cuando sea posible, datos de funcionamiento reales.

Conclusión

La eficiencia de ida y vuelta permite evaluar qué proporción de la energía utilizada para cargar una batería puede recuperarse posteriormente. Comprender este indicador ayuda a comparar sistemas de almacenamiento y a estimar mejor su comportamiento energético.

En Solarpec, el análisis de la batería y del inversor como un conjunto permite plantear soluciones más ajustadas a las necesidades de cada instalación.