Los equipos de almacenamiento de energía fotovoltaica domésticos pueden convertirse en un producto imprescindible para las familias del futuro

Impulsado por el objetivo de la neutralidad de carbono, el uso futuro de la energía se orientará cada vez más hacia las energías limpias. La energía solar, como energía limpia común en la vida diaria, también recibirá cada vez más atención. Sin embargo, el suministro de energía solar en sí mismo no es estable y está estrechamente relacionado con la intensidad de la luz solar y las condiciones climáticas del día, lo que requiere un conjunto adecuado de equipos de almacenamiento de energía fotovoltaica para regular la energía.

El corazón de un sistema fotovoltaico doméstico
El almacenamiento de energía fotovoltaica en el hogar suele instalarse en combinación con sistemas fotovoltaicos domésticos para suministrar electricidad a los usuarios. Este sistema puede mejorar el autoconsumo de energía fotovoltaica en el hogar, reducir la factura de electricidad y garantizar la estabilidad del consumo eléctrico en condiciones climáticas extremas. Para los usuarios en zonas con precios de electricidad elevados, diferencias de precio entre picos y valles o redes eléctricas antiguas, resulta más económico adquirir sistemas de almacenamiento domésticos, lo que motiva a los usuarios a adquirirlos.
Actualmente, la mayor parte de la energía solar utilizada en China se destina únicamente a calentadores de agua. Los paneles solares capaces de suministrar electricidad a toda la casa aún están en sus primeras etapas, y los principales usuarios aún se encuentran en el extranjero, especialmente en Europa y Estados Unidos.
Debido al alto grado de urbanización en los países europeos y americanos, y a que la vivienda suele estar compuesta principalmente por casas independientes o semi-independientes, resulta propicio para el desarrollo de la energía fotovoltaica doméstica. Según las estadísticas, en 2021, la capacidad fotovoltaica instalada per cápita en los hogares de la UE fue de 355,3 vatios por hogar, un 40 % más que en 2019.
En términos de tasa de penetración, la capacidad instalada de energía fotovoltaica doméstica en Australia, Estados Unidos, Alemania y Japón representa el 66,5%, el 25,3%, el 34,4% y el 29,5% de la capacidad fotovoltaica total instalada, respectivamente, mientras que la proporción de capacidad fotovoltaica instalada en hogares en China es de tan solo el 4%. A la izquierda y a la derecha, con un amplio margen de desarrollo.
El núcleo del sistema fotovoltaico doméstico es el equipo de almacenamiento de energía, que también es el componente de mayor costo. Actualmente, el precio de las baterías de litio en China ronda los 130 dólares estadounidenses/kWh. Si tomamos como ejemplo una familia de cuatro miembros en Sídney, cuyos padres pertenecen a la clase trabajadora, y su consumo diario de energía es de 22 kWh, el sistema de almacenamiento de energía doméstico instalado consta de componentes fotovoltaicos de 7 kW más una batería de 13,3 kWh. Esto también significa que las baterías necesarias para un sistema fotovoltaico costarían 1729 dólares.
Sin embargo, en los últimos años, el precio de los equipos solares domésticos ha disminuido entre un 30 % y un 50 %, mientras que su eficiencia ha aumentado entre un 10 % y un 20 %. Se espera que esto acelere el rápido desarrollo del almacenamiento de energía fotovoltaica en los hogares.
Perspectivas brillantes para el almacenamiento de energía fotovoltaica en los hogares
Además de las baterías de almacenamiento de energía, el resto de los equipos principales son inversores fotovoltaicos y de almacenamiento de energía, y los sistemas de almacenamiento de energía domésticos se pueden dividir en sistemas híbridos de almacenamiento de energía fotovoltaica domésticos y sistemas acoplados de almacenamiento de energía fotovoltaica domésticos según diferentes métodos de acoplamiento y si están conectados a la red. sistema, sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica doméstico fuera de la red y sistema de gestión de energía de almacenamiento de energía fotovoltaica.
Los sistemas híbridos de almacenamiento de energía fotovoltaica para hogares son generalmente adecuados para hogares fotovoltaicos nuevos, que pueden satisfacer la demanda eléctrica incluso después de un corte de suministro. Si bien es una tendencia general, no es adecuado para modernizar hogares fotovoltaicos existentes. El sistema de acoplamiento es adecuado para hogares fotovoltaicos existentes, transformando el sistema fotovoltaico conectado a la red en un sistema de almacenamiento de energía. El costo de entrada es relativamente bajo, pero la eficiencia de carga es también baja. El sistema aislado es adecuado para zonas sin red y generalmente requiere una interfaz con generadores diésel.
En comparación con las baterías de almacenamiento de energía, los inversores y los módulos fotovoltaicos representan solo la mitad del coste total de las baterías. Además, los productos de almacenamiento de energía domésticos requieren la instalación de instaladores, cuyo coste también oscila entre el 12 % y el 30 %.
Aunque son más caros, muchos sistemas de almacenamiento de baterías también permiten la programación inteligente de la entrada y salida de electricidad, no solo para vender el excedente de energía al sistema eléctrico, sino que algunos están optimizados para su integración en las estaciones de carga de vehículos eléctricos. En un momento en que los vehículos eléctricos son cada vez más populares, esta ventaja también ayudará a los usuarios a ahorrar considerablemente.
Al mismo tiempo, la dependencia excesiva de fuentes de energía externas provocará una crisis energética, especialmente en la tensa situación mundial actual. Si tomamos como ejemplo la estructura energética europea, el gas natural representa hasta un 25%, y el gas natural europeo depende en gran medida de las importaciones, lo que justifica la urgente necesidad de una transformación energética en Europa.
Alemania ha avanzado su objetivo de generación de energía 100% renovable de 2050 a 2035, alcanzando el 80% de su energía a partir de fuentes renovables. La Comisión Europea aprobó la propuesta REPowerEU para aumentar los objetivos de energía renovable de la UE para 2030, lo que implica un aumento de 17 TWh de electricidad en el primer año del plan fotovoltaico doméstico y la generación de 42 TWh adicionales para 2025. Todos los edificios públicos están equipados con sistemas fotovoltaicos y requieren que todos los edificios nuevos cuenten con techos fotovoltaicos, y el proceso de aprobación se controla en un plazo de tres meses.
Calcular la capacidad instalada de energía fotovoltaica distribuida en función del número de hogares, considerar la tasa de penetración de almacenamiento de energía en los hogares para obtener el número de almacenamientos de energía en los hogares instalados y suponer la capacidad instalada promedio por hogar para obtener la capacidad instalada de almacenamiento de energía en los hogares en el mundo y en varios mercados.
Suponiendo que en 2025, la tasa de penetración del almacenamiento de energía en el nuevo mercado fotovoltaico sea del 20%, la tasa de penetración del almacenamiento de energía en el mercado de valores sea del 5% y la capacidad de almacenamiento de energía doméstica global alcance los 70 GWh, el espacio de mercado es enorme.
resumen
A medida que la proporción de energía eléctrica limpia en la vida diaria cobra mayor importancia, la energía fotovoltaica se ha incorporado gradualmente a miles de hogares. El sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica doméstico no solo puede satisfacer la demanda eléctrica diaria del hogar, sino que también vende el excedente a la red eléctrica para generar ingresos. Con el aumento de equipos eléctricos, este sistema podría convertirse en un producto indispensable para las futuras familias.