Kostal y RCT Power lideran el ranking de eficiencia de sistemas de almacenamiento

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Comparando la eficiencia de los sistemas de almacenamiento residencial, los investigadores de la Universidad de Tecnología y Economía de Berlín (HTW) encontraron que el sistema de mejor rendimiento era Kostal con una batería BYD, con una configuración que registraba un índice de rendimiento del sistema (SPI) del 91,4%.

RCT Power ocupó el segundo lugar, con un 90,7%, y los sistemas proporcionados por SMA y Sonnen se sitúan en las siguientes posiciones.

El sometido al test que peor rendimiento demostró tuvo un SPI de 83,7%.

El índice indica la diferencia entre un sistema teórico perfecto del tamaño adecuado y el que se está probando, en términos de ahorros de costes realistas. La diferencia surge debido a las ineficiencias intrínsecas a la electrónica de potencia.

El estudio proporciona la información más completa sobre la eficiencia de ciertos sistemas de almacenamiento de baterías, aunque los productos probados solo están disponibles en Alemania y solo diez de los 60 fabricantes contactados por el equipo de HTW aceptaron participar. Una vez probados los 16 sistemas de almacenamiento producidos por estas empresas y enviados los resultados a los fabricantes, el número de participantes dispuestos a hacer públicos los resultados se redujo a la mitad, dejando solo cinco marcas que estaban dispuestas a ser nombradas en el estudio.

“La falta de transparencia es absolutamente inadecuada”, dijo Thomas Seltmann, asesor de energía fotovoltaica de la oficina de asistencia al consumidor de Renania del Norte-Westfalia. “Los consumidores deben tener la posibilidad de revisar, de alguna manera, el producto por el que están pagando grandes cantidades de dinero.”

Con eso en mente, los investigadores que presentaron el estudio enfatizaron que era muy probable que hubiera numerosos sistemas que se desempeñaran considerablemente peor que el sistema que el índice clasifica en último lugar. “Tenemos que ver lo que no vemos hoy”, dijo Martin Rother, de SMA, quien agregó que las empresas que no figuran en el ranking tienen una cuota de mercado considerable.

Significado del índice

El SPI es un parámetro económico que tiene en cuenta el consumo y la alimentación a la red de un hogar. Un sistema solar y un sistema de almacenamiento de baterías permiten a los hogares aumentar el autoconsumo hasta el punto en que la electricidad puede ser inyectada a la red, lo que proporciona a los propietarios de los sistemas una ventaja de coste. Cuanto mayores sean las pérdidas -debidas a la ineficiencia- en el inversor y en el sistema de almacenamiento, menor será la cantidad de electricidad inyectada a la red. El SPI se determina simulando los flujos de energía en una casa modelo sobre la base de la información proporcionada por las pautas de eficiencia.

En estas condiciones, el sistema ganador, el Kostal Plenticore plus 5.5 con un sistema de almacenamiento de baterías BYD de 10 kWh, ahorra teóricamente a sus propietarios 1.250 euros al año. Con un SPI del 91,4%, las reducciones de costes reales que el sistema puede conseguir en una vivienda modelo son de 1.140 € al año.

Esto significa que cada punto porcentual de SPI equivale a unos 12 euros al año, dijo Johannes Weniger, que ha estado llevando a cabo la investigación en HTW Berlín.

Sobre la base de la cifra de 12 euros, la diferencia en el posible ahorro de costes al año entre los sistemas de mejor y peor rendimiento es de 100 euros al año.

Esto equivale a 1.000 euros de ahorro perdido durante la vida útil típica de un sistema de almacenamiento de baterías. Con los costes del sistema de almacenamiento de la batería actualmente en el rango de capacidad de 1.000 euros/kWh, la diferencia entre los mejores y los peores sistemas listados asciende al menos al 10% de los costes totales de inversión, para un sistema de 10 kWh, y la magnitud de esa cifra solo aumentará a medida que los costes del sistema continúen bajando.

El tamaño no siempre importa

Otro argumento que subraya la importancia de la eficiencia se deriva de la comparación del rendimiento del sistema en función de la dependencia de la capacidad de almacenamiento.

La disponibilidad de autoconsumo puede ser una motivación primordial para los compradores de sistemas de almacenamiento de baterías.

Por ejemplo, el sistema RCT Power tiene una capacidad de almacenamiento utilizable de unos 5,3 kWh y necesitaría un consumo de red de unos 2,2 kWh/año en la casa modelo. Un sistema rival, no revelado, en el ranking reporta una capacidad de almacenamiento utilizable de 2 kWh por encima de la del producto RCT Power, lo que resulta tentador para los compradores. Pero terminarían con un sistema que tiene un consumo de red de 200 kWh más que la oferta de RCT. “Al comprar un sistema de almacenamiento, uno debe considerar no solo la capacidad de la batería, sino también su eficiencia”, dijo el Sr. Weniger.

Otra posible falacia se refiere a los sistemas de baterías de alto voltaje, cuya eficiencia aumenta con el número de módulos de baterías utilizados, ya que están conectados en serie. Cuantos más módulos haya, mayor será la tensión de entrada del inversor. Los grados de eficiencia para una alta capacidad de almacenamiento son, por lo tanto, mejores que los de los sistemas más pequeños de la misma serie de producción. Por lo tanto, si no se mencionan los grados de eficiencia de los sistemas más pequeños, los compradores deben solicitarlos.

En ese sentido, el Sr. Rother de SMA dijo que el sistema de almacenamiento Sunny Boy de su empresa fue probado con una batería de 6,4 kWh, mientras que el sistema ganador de Kostal utilizó una batería de 10 kWh. Dado que ambos sistemas son de alto voltaje, es probable que el sistema SMA hubiera funcionado mejor con una batería de 10 kWh, dijo el Sr. Rother.

Adicionalmente, el índice se calculó utilizando un modelo de vivienda con un sistema fotovoltaico de 5 kW y un consumo eléctrico anual de 5 MWh. Sin embargo, muchos de los sistemas instalados actualmente sobre tejado son más grandes, de unos 7 kW, y algunos alcanzan hasta los 10 kW, lo que significa que estos últimos se verían afectados por las tasas adicionales en el marco del sistema de remuneración de Alemania. Además, muchos hogares tienen una bomba de calor o utilizan un vehículo eléctrico. Ambos aumentan el consumo de electricidad y la potencia de salida con la que normalmente se descarga la batería.

Para los hogares con un menor consumo de energía anual, la tasa de descarga de la batería, que desempeña el papel más importante en la alta eficiencia, es de alrededor de 500 W a 1 kW. Por lo tanto, una alta eficiencia a un bajo nivel de potencia es esencial para un SPI alto. Si un hogar tiene un vehículo eléctrico cargado a 3,7 kW, la potencia de salida relevante para la eficiencia se fija en una región más alta. Como resultado, los investigadores de HTW están considerando la posibilidad de realizar otra prueba para hogares con un alto consumo y producción de electricidad.

Sin embargo, el estudio echó por tierra una creencia largamente mantenida: no hay manera de justificar que los sistemas acoplados de CC o CA sean más eficientes que sus homólogos. En las primeras etapas de los sistemas de almacenamiento de baterías, a menudo se decía que los sistemas de CC eran más eficientes porque podían omitirse algunos procesos de conversión. Más tarde, a menudo se afirmó que los sistemas acoplados a CA eran mejores, porque era más fácil optimizarlos para aplicaciones de baja potencia nominal. Ambos argumentos son correctos en principio, aunque hay muchos parámetros, con el efecto de que no se puede identificar una tendencia clara. Aunque los dos sistemas principales están acoplados a DC, en promedio tanto los sistemas acoplados a AC como a DC produjeron un 88% de resultados idénticos en las pruebas.

El Sr. Weniger dijo que las pruebas también ilustran el aprendizaje de los fabricantes y que los sistemas mejoran con el tiempo, especialmente en el caso de Kostal. Además del sistema ganador Plenticore, lanzado este año, el fabricante también sometió al test su sistema Pico 6.0, que obtuvo la penúltima posición en el ranking. El producto fue desarrollado en 2009 y lanzado al mercado en 2012.

Christoph Kiesel, jefe de producto de Kostal, se entusiasmó con el resultado y dijo que los esfuerzos realizados en investigación y desarrollo habían dado sus frutos.