Funcionamiento, rentabilidad y por qué temerán las eléctricas a la batería Powerwall de Tesla

Como ya se han encargado este fin de semana los grandes medios y todo internet de publicar la noticia bomba de Tesla, sobre su batería para el hogar con una expectación y presentación a lo Appel, pensamos que ya estarás al día de su existencia, pero no sé si sobre su funcionamiento exactamente. En este post intentaremos desgranar un poco más sobre esta batería y te explicamos el por qué la consideramos un gran hito para el sector renovable, el cuál comienza a visualizarse la llegada masiva de la generación distribuída y el comienzo del fin de las grandes eléctricas tal como las conocemos.

Características principales de Powerwall de Tesla

La Powerwall de Tesla es una batería de iones de litio recargable diseñada para almacenar energía a nivel residencial. Se compone de batería de iones de litio, un sistema líquido de control térmico y software de comunicación con el inversor solar (no incluído). La unidad se puede montar en una pared y se integra con la red eléctrica para suministrar una potencia eléctrica adicional, otorgando a los propietarios una flexibilidad para extraer su propia energía.

Beneficios:

• Desplazamientos de cargas – La batería puede proporcionar grandes ahorros con un mejor aprovechamiento de la fotovoltaica, capturando energía cuando la demanda de electricidad es más baja y hay más producción solar, y entregándola a consumos cuando la demanda es más alta y no hay sol.
• El aumento del autoconsumo en la generación de energía solar – La batería puede almacenar la energía solar excedente no utilizada en el momento en que se genera y usar esa energía más tarde.
• Back-up de energía – Asegura el suministro eléctrico en caso de un corte de luz.

Ficha Powerwall:

• Montaje: Montado en la pared interior / exterior
• Inversor: Pares con creciente lista de inversores
• Energía: 7 kWh o 10 kWh
• Potencia continua: 2 kW
• Potencia máxima: 3,3 kW
• Ronda de Eficiencia de viaje:> 92%
• Rango de temperatura de funcionamiento: -20C (-4F) a 43C (110F)
• Garantía: 10 años
• Dimensiones: H: 1300mm W: 860mm D: 180mm

Funcionamiento con fotovoltaica

Fronius y Tesla se han asociado a un nivel global para ofrecer Powerwall en combinación con el inversor híbrido Fronius Symo como una solución perfecta para sistemas fotovoltaicos residenciales. Los usuarios pueden utilizar el inversor Fronius híbrido para operar tanto fotovoltaica directa y junto al Powerwall, lo que reduce el coste total del sistema. Para los propietarios de viviendas que ya cuentan con la energía solar fotovoltaica, el inversor Fronius se puede agregar al sistema (en la saluda 230VCA acoplada) o reemplazar el inversor existente (en la entrada DC acoplada). 

El esquema de funcionamiento quedaría en algo así:

Se trata de un sistema asistido de red, el cual ya recoge el REBT (Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión de 2002) y que no podría estar interconectado con la Red y que incorpore almacenamiento (como sí puede estar en EEUU ó Alemania por ejemplo), porque lo impide la normativa española RD 1699/2011 en vigor. Por tanto, se puede instalar como aislada o asistida de forma 100% legal en España sin problemas. De hecho, estos tipos de sistemas de generación eléctrica con fotovoltaica, ya existen desde hace mucho tiempo. Pero la novedad es que estas baterías de litio tienen muchísima más duración y flexibilidad que una tradicional de plomo (habituales en fotovoltaica).

La Red eléctrica queda en forma auxiliar de apoyo, y en algunos casos se puede eliminar o simplemente instalar el sistema en una vivienda rural aislada de Red. La cantidad de paneles, inversor y batería, quedaría algo así (por ejemplo en zona de radiación solar 4,5 kWh/m2 día, aproximadamente la que recibe gran parte de España):

Instalación con 7kWh de autonomía y 3kW de potencia

• 10 paneles fotovoltaicos de 300Wp cada uno. Total de 3kWp
• 1 inversor híbrido Fronius modelo SYMO HYBRID 3.0-3-S de 3kW de salida 230VCA 50Hz
• 1 batería de litio Powerwall de Tesla de 7kWh
• Sistema de telemonitorización y gestión de autonconsumo sin vertido a la Red.

Nota: aún no hay muchas especificaciones técnicas sobre la batería, por lo que consideramos la capacidad indicada por Tesla. Si finalmente no es nominal sino bruta la capacidad en kWh, habría que considerar un máximo de un 80% de descarga de la batería. Así que por ejemplo, la batería de 7kWh almacenaría y entregaría 5,6kWh útiles.

Rentabilidad de la instalación de autoconsumo con baterías

En este apartado, vamos a hacer un cálculo rápido estimativo de cuánto se podría ahorrar con una instalación de este tipo usando baterías de litio de Tesla, en la misma instalación descrita en apartado anterior:

Coste estimado de una instalación «llave en mano» incluyendo todos los equipos mencionados en el apartado anterior, la instalación e IVA: 13.000€ aproximadamente. Energía generada y autoconsumida al 100%: 5080 kWh al año, en 20 años unos 94.500kWh. Estimando que disponemos de un contrato con tarifa 2.0DHA con discriminación horaria y unos 3,45 ó 4,6 kW contratados, indicados en la tabla.

Esto equivale a comprar tu electricidad a 20 años a sólo 0,14 €/kWh !!! Sin subidas de la luz, tu propia central eléctrica. En unos 10 años tendrías la instalación amortizada y en 20 años te habría entregado el doble de su valor inicial. Por no hablar de los más de 23.625 Kg de CO2 evitado a la atmósfera.

Cálculos a 20 años realizados con estas simulaciones:

• Pérdidas en producción por degradación del panel solar del 0,08% anual
• Estimación de subida anual de precio de la electricidad del 3% el kWh aplicadas a precio medio de mercado en tramo Punta de tarifa 2.0DHA (<10kW)
• Duración de la batería de litio de 20 años.
• Coste de las baterías Powerwall para instaladores de 3.000$ y 3500$ indicados por Tesla según modelos ( y estimando paridad de costes €/$)
• Precios incluyen impuesto eléctricos e IVA, además de los coste de potencia y peajes equivalentes.
• REE 0,25 kgCO2/kwh de media en el año 2014

100% legal y viable en España

Que no te engañen ciertos medios donde hacen ver que es imposible en España este tipo de instalaciones. Es cierto que hay unas normativas poco desarrolladas, anticuadas y que complican un poco los trámites, pero es 100% legal y existen varias formas de hacer una instalación de este tipo con baterías aisladas de la red o de forma asistida.

El famoso «peaje de respaldo» o impuesto al Sol, no existe, no está aprobado y todo apunta a que no lo aprobarán en los términos del borrador filtrado en julio de 2013. Y aunque saliera, este sistema se podría realizar totalmente aislado de la red, sin que le afecte dicho peaje y seguiría funcionado perfectamente. Con un buen estudio y diseño, podrías ser totalmente autosuficiente eléctricamente.

Conclusiones

Aunque este tipo de autoconsumo fotovoltaico con baterías no es nuevo, la novedad y la grandísima importancia radica en que la batería de Tesla anunciada, reduce drásticamente el precio de este tipo de baterías. La bajada del precio de sus batería de litio es enorme, solo de 350 a 430 €/kWh en lugar de los más de 1000 €/kWh de algunos modelos actuales equivalentes (-¡¡menos de la mitad!!-) con precios para instaladores. Esto hace que avancemos muchísimos años en este tipo de sistemas de generación distribuída con almacenamiento con todas las ventajas de las baterías del litio frente a las tradicionales de plomo:

• Mayor durabilidad (hasta 20 años).
• Extracción de prácticamente el 100% de su capacidad (sólo recomendable 50% en plomo).
• Mayor entrega de energía de forma instantánea.
• Sin mantenimiento ni emisión de gases. etc.

Intentaremos distribuir esta batería para España, quizás para el año que viene, y mientras puedes consultarnos para cualquier duda 😉

Fuentes: Tesla Powerwall