Potencia y Durabilidad: Descubre por qué las Baterías LiFePO4 son la Elección Perfecta para tu Proyecto en Bolivia
Como introducción, permítanos realizar un prólogo y abordar de manera general las baterías LiFePO4 y las baterías AGM.
La evolución de la tecnología de las baterías ha sido notable desde los tiempos en que las baterías de plomo-ácido convencionales reinaban. En el panorama actual, destacan dos opciones sobresalientes para aplicaciones de almacenamiento de energía: las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) y las baterías de celdas de gel.
Ambas alternativas presentan ventajas específicas que se ajustan de manera idónea a diversos tipos de aplicaciones. No obstante, es necesario destacar que también conllevan desventajas propias.
En el siguiente análisis, procederemos a comparar las baterías LiFePO4 y las baterías de celdas de gel utilizando como referencia un ejemplo de aplicación en el que se requiere un sistema offgrid para una vivienda que consume 5 kWh al día, con una autonomía de 1 día y una proyección de uso a lo largo de 8 años. Este ejercicio de cálculo se llevará a cabo considerando aspectos comparativos en términos de eficiencia energética, durabilidad y costo por ciclo total, basados en la energía total necesaria para el funcionamiento.
Entremos en materia…
Calculando la Eficiencia energética
Consideremos dos tipos de baterías como referencia: las baterías de tipo AGM y las baterías LiFePO4, ambas con una capacidad nominal de 100 Ah y 12V.
En términos generales, se considera que la profundidad de descarga (DOD) para una batería AGM es del 50%. En contraste, para las baterías de Litio-Hierro-Fosfato (LiFePO4), reconocidas como la variante más segura entre las baterías de iones de litio convencionales, se emplea un DOD del 90%.
Cálculo de las baterías utilizando el tipo AGM
Total: 5 kWh (consumo) x 1 día x 1,2 / 0,5 = 12 kWh.
Ahora, para convertir esos 12 kWh en Amperios hora, debemos dividir por la tensión de la batería. Por lo tanto:
Para baterías de 12 voltios: 12 KWh / 12 V = 1000 Amperios hora
Así, el sistema de baterías solares necesario podría estar compuesto por 10 baterías de tipo AGM de 12 V y 100 Ah cada una, sumando un total de 1000 Ah requeridos.
Cálculo de las baterías utilizando LiFePO4
Total: 5 kWh (consumo) x 1 día x 1,2 / 0,9 = 6,67 kWh.
De igual manera, transformamos esos 6,67 kWh en Amperios hora, dividiendo por la tensión de la batería. Por lo tanto:
Para baterías de 12 voltios: 6,67 KWh / 12 V = 555,5 Amperios hora
Por consiguiente, el sistema de baterías solares requerido podría estar compuesto por 5 baterías de LiFePO4 de 12 V y 100 Ah cada una, sumando un total de 500 Ah.
A través de estos cálculos, podemos observar que se necesitan menos baterías de LiFePO4 en comparación con las baterías AGM para lograr el mismo sistema de almacenamiento de energía. Es importante resaltar que este análisis debe incluir un aspecto crucial: la esperanza de vida útil
Análisis de Eficiencia Energética y Durabilidad
Para ilustrar el consumo de 5 kWh requerido, recordemos que se considera la energía total necesaria para un período de 8 años, donde un día se considera un ciclo de trabajo. El cálculo se realiza de la siguiente manera:
Energía total requerida para 8 años:
5 kWh/ciclo * 365 * 8 ciclo = 14,600.0 kWh
La energía entregada por la batería AGM se calcula de la siguiente manera:
(12 V * 100 Ah * 10 ciclos * 0.5) kWh/ciclo * 600 ciclos = 3,600.0 kWh
De manera similar, la energía entregada por la batería LiFePO4 se calcula como sigue:
(12 V * 100 Ah * 5 ciclos * 0.9) kWh/ciclo * 3,000 ciclos = 16,200.0 kWh
Esto nos lleva a las siguientes conclusiones:
La relación entre 14,600.0 kWh y 3,600.0 kWh es igual a 4.05. Esto indica que, durante los próximos 8 años, sería necesario reemplazar las baterías AGM al menos 4 veces.
La relación entre 14,600.0 kWh y 16,200.0 kWh es igual a 0.901. Esto sugiere que durante los próximos 8 años no será necesario reemplazar las baterías de litio LiFePO4.
Estos resultados resaltan que, a lo largo del tiempo, las baterías LiFePO4 resultan ser una opción más económica y duradera en comparación con las baterías AGM.
Análisis de la Relación de Costo por Ciclo Total
Ahora examinemos el costo asociado a ambas baterías, pero esta vez en función de la cantidad de ciclos de carga y descarga disponibles para cada una. Tomemos como ejemplo el contexto de Bolivia, donde se presenta un precio de referencia de 400 dólares estadounidenses (USD) para una batería de tipo AGM y 700 USD para una batería LiFePO4 (según los precios proporcionados por STEHEN hasta la fecha de publicación de este blog).
Para la batería de tipo AGM: 400 USD / 600 ciclos = 0,666 USD/ciclo
Para la batería LiFePO4: 700 USD / 3000 ciclos = 0,233 USD/ciclo
Ahora, consideremos el análisis de costo en el escenario previamente mencionado, que abarca un período de 8 años o, en términos de ciclos (365 * 8), 2920 ciclos.
Para la batería de tipo AGM: 0,666 USD/ciclo * 2920 = 1944,72 USD
Para la batería LiFePO4: 0,233 USD/ciclo * 2920 = 680,36 USD
Es evidente que, al analizar el costo para cubrir los 8 años con baterías de tipo AGM, se requiere una inversión adicional que oscila de 4 a 5 veces el costo inicial en reposición de baterías. Por el contrario, con las baterías LiFePO4, el costo inicial se erige como suficiente y único para satisfacer la demanda de energía durante los 8 años de este ejemplo particular.
Este
análisis destaca con claridad que las baterías LiFePO4 representan una elección
económica y eficiente para aplicaciones a largo plazo.
Finalmente, en STEHEN, contamos con una amplia variedad de baterías de litio LiFePO4 en stock, listas para llevar tu sistema solar al siguiente nivel. Si deseas obtener más información o adquirir nuestras baterías, no dudes en comunicarte con nosotros.
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