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Viabilidad económica del almacenamiento en baterías para sistemas fotovoltaicos solares (PV) residenciales - Una revisión y un modelo de simulación por Mind Map: Viabilidad económica del almacenamiento en  baterías para sistemas fotovoltaicos solares (PV) residenciales - Una revisión y un modelo de simulación

1. El almacenamiento en baterías es efectivo para reducir la intermitencia generada por los sistemas solares fotovoltaicos (PV). Sin embargo, aún no está clara la manera en que debe realizarse este almacenamiento.

1.1. En el presente estudio, se desarrolla un modelo de simulación que investiga la viabilidad económica del almacenamiento en baterías para PV residencial en Alemania bajo ocho escenarios de precios de electricidad diferentes entre 2013 y 2022.

2. A pesar del creciente interés en las energías renovables como la fotovoltaica, aún hay algunas barreras para su uso generalizado:

2.1. Se limita a horas día.

2.2. Depende de las condiciones climáticas de la zona.

2.3. Varía a lo largo del año.

2.3.1. Se ha propuesto el almacenamiento en baterías para reducir estos desajustes. Sin embargo, se presentan 2 problemas:

2.3.1.1. Estudios existentes han analizado su viabilidad económica teniendo en cuenta subsidios que tienden a desaparecer.

2.3.1.2. No está claro cuándo las inversiones de almacenamiento sean económicamente viables para una casa que optimiza el tamaño de la instalación fotovoltaica y el almacenamiento de la batería al momento de la inversión.

3. Revisión de literatura

3.1. Se han realizado investigaciones sobre aspectos económicos de almacenamiento de baterías en sistemas fotovoltaicos distribuidos

3.1.1. Se examina como el sistema fotovoltaico y el tamaño de almacenamiento afectan la producción económica.

3.1.1.1. La batería de plomo ácido es una alternativa menos costosa para el uso en PV residenciales.

3.1.1.2. Al utilizar el almacenamiento

3.1.1.2.1. Aumenta el índice de auto consumo.

3.1.1.2.2. Se reduce la cantidad de electricidad que se compra en precios minoristas.

3.2. Estudios de Bost et al y Braun et Al analizaron la posible rentabilidad futura del almacenamiento

4. Datos y método

4.1. Se realizó a partir del modelo tecnoeconómico.

4.2. Límites y diseño del sistema

4.2.1. Alemania fue seleccionada para ser el país sede del presente estudio porque es el que posee mayor porcentaje de energía fotovoltaica como parte de su red eléctrica.

4.2.1.1. En 2011, Alemania operaba el 35% de la capacidad fotovoltaica instalada en todo el mundo.

4.2.2. El sistema fotovoltaico integrado a investigar ha demostrado ser económicamente eficiente y adecuado para aplicaciones domésticas, y consiste en:

4.2.2.1. Batería para almacenamiento

4.2.2.2. Dos inversores DC-AC

4.2.2.3. Canal AC

4.3. Parámetros de entrada del modelo

4.3.1. Parámetros tecnológicos

4.3.1.1. Generación de electricidad

4.3.1.1.1. Los datos de irradiación solar en Stuttgart, Alemania, se obtuvieron de la Base de datos meteorológicos EnergyPlus proporcionada por EE.UU.

4.3.1.2. Almacenamiento de electricidad

4.3.1.2.1. Se eligieron baterías de plomo-ácido.

4.3.1.3. Perfil de carga eléctrica

4.3.1.3.1. Se emplearon perfiles de carga estándar para el consumo de electricidad en un hogar en Alemania durante 15 minutos.

4.3.2. Parámetros económicos

4.3.2.1. Supuestos generales

4.3.2.1.1. Debido a que el estudio se realizó en Alemania, se estableció el euro como moneda.

4.3.2.2. Costo del sistema fotovoltaico.

4.3.2.3. Costo del almacenamiento de la electricidad.

4.3.2.4. Precio de la electricidad.

5. Resultados

5.1. El tamaño óptimo de la PV es muy sensible a los precios futuros de electricidad minorista y mayorista.

5.2. La electricidad producida nunca excede la electricidad que consume el hogar.

6. Discusión

6.1. Implicaciones para la inversión en los hogares

6.1.1. Este estudio demostró que, bajo todos los escenarios de precios, el almacenamiento de la electricidad es económica viable para sistemas fotovoltaicos pequeños.

6.2. Implicaciones para la contaminación ambiental, la seguridad y el mantenimiento

6.2.1. Las plantas solares fotovoltaicas generan considerablemente menos emisiones durante el ciclo de vida que las plantas alimentadas por carbón o gas

6.2.1.1. Sin embargo, es necesario reciclar el plomo de las baterías para reducir el impacto ambiental causado por las mismas.

6.3. Implicaciones para el sector eléctrico

6.3.1. Se espera que incluso sin el apoyo de políticas, en los hogares incrementará la electricidad producida por ellos mismos.

6.3.1.1. El uso de baterías para el almacenamiento de la electricidad, disminuirá la cantidad de electricidad que se compra.

6.3.2. Si los hogares consiguen vender su energía en el mercado, cada vez un mayor número dejarán de ser consumidores de energía para ser productores de esta.

6.4. Implicaciones para los responsables políticos

6.4.1. Los sistemas fotovoltaicos residenciales de pequeños tamaños (con y sin almacenamiento) son rentables incluso sin apoyo de políticas.

6.4.2. Todas las medidas políticas que elevan el precio minorista pueden también aumentar la rentabilidad de las inversiones de almacenamiento para sistemas solares fotovoltaicos a corto plazo.

7. Conclusión

7.1. En este estudió se investigó cuándo y bajo qué condiciones el almacenamiento en baterías sería económicamente viable en sistemas fotovoltaicos residenciales sin el apoyo de políticas.

7.1.1. Se desarrolló un modelo tecno-económico que simula la rentabilidad del almacenamiento entre 2013 y 2022 bajo 8 escenarios diferentes de costes de inversión fotovoltaica y precios de la electricidad en Alemania.