Cada vez más propietarios de viviendas en Alemania instalan baterías para almacenar la energía solar. A medida que bajan los precios de los sistemas de almacenamiento de energía, adoptan una visión ecológica: un panel solar en cada tejado, un vehículo eléctrico en cada garaje y una batería en cada sótano.
Stefan Paris es un radiólogo de 55 años que vive en las afueras de Berlín. Él, su pareja y su hija de tres años comparten una acogedora casa de dos plantas con piscina. Los Paris, que esperan un segundo hijo, no son ni adinerados ni militantes ambientales radicales. Sin embargo, la pareja decidió invertir 36.000 dólares en un sistema solar doméstico compuesto por 26 paneles solares, recién instalados en el tejado este mes, y una batería inteligente, del tamaño aproximado de un frigorífico pequeño, ubicada en el sótano.
En los días soleados, los paneles fotovoltaicos cubren todas las necesidades de electricidad de la familia Paris y también cargan la batería eléctrica de su coche híbrido. Una vez cubiertas estas necesidades básicas, la energía generada en el tejado alimenta la batería estacionaria hasta que se llena, preparada para la demanda energética nocturna y los días nublados. Luego, cuando la batería está completamente cargada, el sistema de control digital de la unidad redirige automáticamente cualquier excedente de energía a la red eléctrica de Berlín, por lo que los Paris recibirán una compensación del operador de red local.
“Me convencieron de que se amortizaría en diez años”, explica Paris, refiriéndose a Enerix, un minorista con sede en Baviera que ofrece sistemas solares y servicios de instalación. “Después de eso, la mayor parte de nuestra electricidad no nos costará nada.” La inversión, afirma, es una cobertura frente al aumento de los costes energéticos. Además, el software inteligente de la unidad permite a los Paris supervisar la producción, el consumo y el almacenamiento de electricidad, así como seguir en tiempo real la inyección de energía a la red.
Actualmente, uno de cada dos pedidos de paneles solares para tejados en Alemania se vende con un sistema de almacenamiento en batería.
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Los Paris son uno de los más de 120.000 hogares y pequeños empresarios alemanes, y, según las estimaciones, un millón de personas en todo el mundo, que han echado mano de sus ahorros para invertir en sistemas solares con almacenamiento en batería desde que los sistemas de menor coste llegaron al mercado hace cinco años. “Nadie esperaba un crecimiento de este tipo, tan rápido”, afirma Kai-Philipp Kairies, experto en sistemas de generación y almacenamiento de energía de la Universidad RWTH de Aquisgrán, en el oeste de Alemania.
Hoy en día, uno de cada dos pedidos de paneles solares para tejados en Alemania se vende con un sistema de almacenamiento en batería. La empresa de mobiliario para el hogar Ikea incluso ofrece paquetes solares instalados que incluyen capacidad de almacenamiento. Los precios de las baterías se han desplomado tanto que el banco de desarrollo de Alemania ha eliminado las subvenciones para baterías, que cubrían alrededor del 30 por ciento del coste y que ofrecía desde 2013 hasta 2018.
Es cierto que 120.000 hogares y pequeñas empresas representan solo una pequeña fracción de los 81 millones de habitantes de Alemania. Pero los analistas afirman que este reciente crecimiento demuestra el gran atractivo de una visión ecológica de futuro: una instalación solar en cada tejado, un vehículo eléctrico en cada garaje y una batería en cada sótano. Los analistas consideran la adopción de las baterías domésticas un paso importante hacia un futuro en el que las economías bajas en carbono dependan de fuentes de energía renovable cada vez más descentralizadas y fluctuantes. Hasta la fecha, el almacenamiento de electricidad se ha quedado muy por detrás de los avances en energía solar, pero a medida que las baterías se abaratan y ganan potencia, almacenarán cada vez más la producción irregular de energía eólica y solar, contribuyendo al tipo de flexibilidad que requiere una fuente dependiente del clima.
La incipiente popularidad de los sistemas de paneles solares y baterías, impulsada por la caída de los precios de las baterías de iones de litio, ha supuesto un salvavidas para el agonizante sector solar alemán, que en los últimos años se ha visto debilitado, en parte por la producción a bajo coste de paneles solares en China. La disminución progresiva de las tarifas de inyección a la red, es decir, la remuneración garantizada para los consumidores que suministran energía a la red, también provocó una fuerte caída en la implantación de energía solar.
Pero, contra todo pronóstico, empresas como Enerix, Sonnen y Solarwatt han recuperado el pulso gracias a los sistemas domésticos de almacenamiento de energía. En 2012, Enerix tuvo que cerrar ocho de sus 15 filiales en Alemania y Austria. Pero desde el auge de las baterías, ha estado reabriendo antiguas tiendas y abriendo otras nuevas, y hoy cuenta con 54 puntos de venta que comercializan paneles, baterías y sistemas de optimización energética. Alemania cuenta actualmente con unos 44 fabricantes de sistemas domésticos de almacenamiento de energía. Los alemanes han instalado paneles solares en más de 1 millón de edificios, pero la mayoría carecía de unidades de almacenamiento. Ahora, cada vez más de esos propietarios compran baterías. Las unidades de almacenamiento de electricidad alemanas también se venden en Francia, Gran Bretaña, Italia, Países Bajos y España, así como en Australia y Corea del Sur.
El precio de un sistema doméstico de almacenamiento depende del tamaño de la vivienda o empresa, de las necesidades energéticas del propietario, del acceso del edificio al sol y de la calidad de los paneles, las baterías y los sistemas de gestión. Para una casa pequeña con solo 20 paneles, cabe esperar pagar unos 8.000 a 11.000 dólares por la instalación fotovoltaica y aproximadamente la misma cantidad por la batería y el inversor de corriente continua/alterna. Las baterías domésticas más grandes cuestan alrededor de 34.000 dólares. Y por 500 dólares adicionales, dispositivos avanzados conectan el sistema a los electrodomésticos del hogar y optimizan el uso de la energía, además de regular la inyección a la red. Con esta tecnología de primera línea y abundante luz solar, un propietario podría ahorrar hasta un 80 por ciento en la factura de la electricidad, según Solarwatt, una empresa con sede en Dresde que fabrica tecnología inteligente.
Pero la rentabilidad del almacenamiento en baterías no es el único, ni siquiera el principal, motivo de la mayoría de los compradores de sistemas de baterías, afirma Matthias Schulnick, de Enerix Berlín. “Cada vez más personas quieren independizarse de las compañías eléctricas y de las subidas de precios”, afirma. “Y quieren tener una huella ecológica, hacer algo por el futuro.”
“Cada vez más personas quieren independizarse de las compañías eléctricas y de las subidas de precios”, afirma un directivo.
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En Alemania, en apenas unos pocos años, las unidades domésticas de almacenamiento pasaron de ser un producto curioso de nicho para aficionados a la tecnología y votantes del Partido Verde a tener un enorme potencial en el mercado general. La consultora McKinsey prevé que el coste de los sistemas de almacenamiento de energía bajará entre un 50 y un 70 por ciento a escala mundial en 2025 “como resultado de los avances en diseño, las economías de escala y la simplificación de los procesos”.
Las señales del auge del interés están por todas partes: a principios de este mes, la petrolera anglo-neerlandesa Royal Dutch Shell adquirió Sonnen, el principal fabricante alemán de baterías domésticas. El gigante energético alemán E.ON va un paso por delante de Shell, al haberse asociado con Solarwatt en 2016 para vender unidades combinadas de energía solar y baterías.
La Asociación de Almacenamiento de Energía, una organización comercial con sede en Estados Unidos, prevé que la capacidad de almacenamiento de energía se multiplicará por ocho entre 2015 y 2020, convirtiéndose en un mercado de 2.500 millones de dólares. Bloomberg New Energy Finance prevé que, en un plazo de 20 años, el mercado mundial de almacenamiento de energía, del que el almacenamiento doméstico es solo una parte, atraerá 620.000 millones de dólares en inversiones.
En California, desde 2020 todos los edificios residenciales de nueva construcción deben estar equipados con paneles solares. Los propietarios de estos edificios sin duda estudiarán con atención los sistemas de baterías a medida que bajen los precios. La incorporación de baterías domésticas resulta especialmente atractiva para los consumidores que tienen vehículos eléctricos.
El inconveniente de la ventaja de la batería, explica Kairies, es que “en las condiciones actuales se tarda alrededor de una década en amortizar la batería con el ahorro en las facturas de energía. Pero la mayoría de las vidas útiles de estas baterías hoy en día no superan mucho los 10 años, como máximo 15 años. Entonces hay que comprar una nueva.”
El auge en curso se debe en gran medida a los espectaculares avances en el rendimiento de las baterías de iones de litio, el tipo de batería estándar que se encuentra en la mayoría de los vehículos eléctricos y teléfonos móviles. En condiciones de laboratorio, los técnicos, que trabajaban en mejorar las baterías de vehículos eléctricos y no las unidades de almacenamiento doméstico, aumentaron la densidad de la batería de iones de litio modificando los conductores y las sustancias químicas, lo que duplicó la capacidad de almacenamiento. Esto hizo que el precio del almacenamiento, medido por vatio-hora, se desplomara a la mitad. Los paneles solares también son más baratos que nunca, aunque su descenso de precios, de décadas, se ha estabilizado.
“Para alcanzar los objetivos de París necesitamos 10 millones [de baterías domésticas] solo en Alemania”, afirma un investigador.
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Los expertos discrepan ampliamente sobre el futuro de las tecnologías de almacenamiento basadas en baterías y sus implicaciones para la generación descentralizada de energía. Algunos, como Julia Poliscanova, de la organización de vigilancia con sede en Bruselas Transport and Environment, sostienen que el ion de litio seguirá siendo el tipo de batería de referencia en el futuro previsible. La aparición de baterías de vehículos eléctricos recicladas, que tienen muy poca capacidad para coches pero suficiente para las necesidades domésticas, reduciría aún más los costes y daría a las baterías de iones de litio una segunda y una tercera vida, afirma.
Otros, como Stefano Passerini, director del Instituto Helmholtz de Ulm, un centro de investigación de baterías en Alemania, afirma que la próxima generación de almacenamiento a pequeña escala serán las baterías de iones de sodio, que, a diferencia de las de litio, no requieren cobalto, un elemento químico extraído cada vez más difícil de encontrar. “Dado que las baterías domésticas pueden ser más grandes que las de los vehículos eléctricos, deberíamos conservar el cobalto disponible para los coches y optar por un enfoque diferente para el almacenamiento doméstico”, afirma. La pionera de la energía limpia EWS Schönau está desarrollando baterías respetuosas con el medio ambiente, como las baterías de agua salada, en gran parte reciclables, que no contienen metales pesados cancerígenos ni minerales escasos.
Independientemente del tipo de batería, las unidades domésticas de almacenamiento de energía pueden ayudar a suavizar las fluctuaciones en la producción de electricidad, una función conocida como “equilibrado”. Cuando la red tiene exceso de energía, por ejemplo, los operadores de red pueden pagar a los propietarios de baterías, incluso a los que no tienen ninguna instalación solar conectada, para que almacenen el excedente por ellos. Cuando la red necesita energía, las baterías domésticas y de los coches pueden inyectar energía en la red. Los expertos afirman que el equilibrado es fundamental para el proyecto más amplio de un mundo bajo en carbono.
Pero este escenario aún está en gran medida en el futuro. “Lo que tenemos ahora [en el almacenamiento doméstico] sin duda ayuda”, afirma Passerini, “pero todavía es muy poco”. Afirma que el siguiente paso es permitir que los productores domésticos de energía vendan a vecinos e inquilinos, un servicio conocido como comercio de electricidad entre pares. Esto permitiría a los consumidores sin acceso a energía generada en casa aprovechar la energía limpia de quienes producen más de la que necesitan.
Volker Quaschning, catedrático de sistemas de energías renovables en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Berlín, puso en perspectiva la magnitud del desafío: “Tenemos más de 100.000 sistemas domésticos de generación y almacenamiento [en Alemania], pero para alcanzar los objetivos de París necesitamos 10 millones solo en Alemania. El potencial es enorme, pero tiene que ser más barato y sencillo.” Afirma que eso requiere eliminar los impuestos sobre el consumo de energía a los hogares y empresas que generan electricidad para su propio uso y mantener las tarifas garantizadas de la energía solar, que fomentan la inversión.
“El almacenamiento doméstico puede ampliarse de la misma manera que lo hicimos con la energía solar”, afirma Quaschning, refiriéndose a los incentivos a la inversión y a la producción, “lo que finalmente creó economías de escala y redujo mucho los precios”.
Según afirma, funcionó una vez, y puede volver a funcionar.
