Hace ya varios meses la compañía Tesla anunció que estaba a punto de lanzar al mercado un sistema que permitiría a muchos hogares desconectarse completamente de la red eléctrica (leer artículo: Las nuevas baterías…). A mí la noticia me pareció muy esperanzadora, pues los sucios negocios que hay detrás de las poderosas multinacionales eléctricas me remueven el estómago. También porqué es una manera de fomentar el uso doméstico de energías alternativas a pequeña escala, una opción realmente interesante.
- Elon Musk durante la presentación de las Powerwall. Fuente: Tesla
Después del anuncio, pasamos semanas especulando sobre la tecnología y las características de dicho sistema hasta que, finalmente, el 1 de Mayo se despejó la duda. Elon Musk, CEO de la compañía, presentó ese día lo que está llamado a poner al mercado energético mundial patas arriba: las Powerwall Home Battery (ver web del producto).
La reputación de Musk (fundador de las empresas Tesla Motors y SpaceX) y el buen trabajo realizado con el coche eléctrico Model S son una garantía de que la cosa va en serio. Usando sus propias palabras: “supondrá una transformación de la manera en que el mundo funciona, de la manera en que la energía se reparte a lo largo del planeta”.
Pero… ¿está realmente justificada la expectación que ha generado estas ansiadas baterías?
Para analizarlo toca hablar de potencias, consumos y costes. Primero explicaremos porque son una novedad. Luego analizaremos las maneras en que pueden ser usadas y, finalmente, estudiaremos su posible uso en diferentes países, en función de cada legislación.
El problema de almacenar energía
Hace siglos que el ser humano aprendió cómo generar energía y transformarla para su conveniencia. Primero conquistó el fuego, luego inventó la máquina de vapor, las centrales hidroeléctricas, los generadores nucleares, las células fotovoltaicas… Dicho desarrollo fue acompañado de unos avances tecnológicos tan espectaculares que, hoy en día, no podemos imaginarnos la vida sin gasolina o electricidad. Pero no pasa nada, cada vez que pulsamos el interruptor damos por sentado que se va a encender la bombilla.
Sin embargo, hasta la fecha no se ha encontrado una manera realmente eficiente de almacenar la energía eléctrica a gran escala, y esto acarrea problemas de varios tipos.
Para empezar las compañías de suministro eléctrico deben adaptar su producción al consumo. Al no poder almacenar lo que generan, intentan producir exactamente lo que se requiere en cada momento. Para entenderlo de manera gráfica, piensa que al darle al interruptor para encender la bombilla, una central eléctrica incrementa ligeramente su producción para aportar esa pequeña cantidad de energía extra.
Ésta es una de las razones por las que se cobra más cara la energía en las horas que más se consume. También es la causa de famosos apagones ante grandes picos de demanda. A las compañías no les sale a cuenta dimensionar sus instalaciones para dichos picos y prefieren arriesgarse a no poder dar abasto en momentos puntuales.
Pero más allá de las compañías eléctricas, las energías renovables también tienen un importante problema derivado de la falta de medios eficientes y baratos de almacenar energía eléctrica. En realidad, éstos nunca serán una alternativa viable hasta que no se consigan almacenar sus excedentes a gran escala.
Pensemos por ejemplo en los aerogeneradores, que dependen totalmente del viento para producir electricidad. ¿Qué sabe el viento de consumo estacional o picos de demanda? Nada, así que habrá momentos en los que la producción eléctrica será superior a la demanda, y otros en los que ocurrirá lo contrario.
Lo mismo sucede con el Sol. No podemos estar seguros de si durante el día brillará sobre los paneles solares de nuestro tejado, pero no hay duda de que no lo hará de noche. De manera que, hasta ahora, tocaba seguir conectado a la red eléctrica si se quería un suministro de electricidad las 24 horas.
Y aquí es dónde entran en escena las nuevas baterías de Tesla. Con ellas un usuario podrá almacenar energía de manera más eficiente y tener mucho más control sobre la manera en que consume.
Powerwall Home Battery
Si miramos las características técnicas de las nuevas Powerwall nos sorprenderá que sean unas baterías de ion de litio, como las que tienen nuestros teléfonos móviles o las de muchos coches eléctricos.
Entonces… ¿para esto tanta historia?
Lo interesante de dichas baterías es que han sido diseñadas para el uso doméstico. Vale, son unas baterías de ion de litio, pero todo en su diseño está optimizado para tenerlas en casa y hacerlas fácil de usar. Tienen un buen rendimiento, son menos inestables de lo normal (para evitar los clásicos problemas de explosiones), no huelen mal, son fáciles de instalar y tienen un precio (más o menos) asequible. Ah, y además vienen en varios colores.
La idea es que sea algo que todo el mundo pueda usar, sin necesidad de ser el rey del bricolaje. La compras, un técnico te la instala y listo.
Las Powerwall Home Battery, como su nombre sugiere, se montan en la pared. Su ancho es de sólo 18 centímetros, pueden conectarse a internet y tienen una garantía de 10 años. Las dos versiones que se están comercializando son: 10 kilovatios-hora (kWh) por un precio de 3.500 dólares y 7 kWh por 3.000 dólares. También hay una versión de 100 kWh para empresas.
Las baterías ya están a la venta en EEUU y se espera que empiecen a entregarse a mediados de este verano. Para el resto de países de momento habrá que esperar.
- Especificaciones técnicas de las baterías Powerwall. Fuente: Tesla
Para poder evaluar si merece la pena comprar una batería de Tesla, tenemos que diferenciar entre las maneras en que puede ser usada.
Paneles solares
La instalación de paneles solares en el techo de una casa permite reducir significativamente la factura eléctrica a medio plazo (una vez se ha recuperado el valor de la inversión). Durante un día soleado un número suficiente de paneles puede generar sin problema la energía necesaria para abastecer un hogar. Si no hace Sol y durante la noche se usa la red común.
Pero a partir de ahora las nuevas baterías de Tesla permitirán almacenar los excedentes de energía (si los paneles producen más de lo que se está consumiendo) para poder usarlos cuando los paneles no estén generando (ver figura inferior).
De los dos modelos Powerwall, la versión que nos serviría para combinar con paneles solares es la de 7 kWh, pues está pensada para un uso diario. En cambio la de 10 kWh debe usarse con ciclos semanales, por lo que es ideal como sistema de reserva en caso de una falla en el suministro eléctrico.
Ahora creo que tocaría aclarar qué narices es eso de los kilovatios-hora, ¿no?. Es fácil: una batería de 7kWh puede suministrar 7kW de potencia en una hora, 3,5 kW en 2 horas o 1kW en 7 horas. Así, si suponemos que los paneles del techo van a estar a oscuras un mínimo de 10 horas cada día, una batería Powerwall completamente cargada nos podría dar hasta 0,7kw cada una de éstas horas antes de descargarse.
Un típico hogar español consume 9.922 kWh al año según datos del instituto público que depende del Ministerio de Industria (lo que equivale a 0,85 toneladas de petróleo). Si dividimos por las horas de un año obtenemos que el consumo medio de electricidad en España es de 1,132 kW cada hora.
Vemos, por tanto, que una única batería no sería suficiente para ser totalmente independientes de la red eléctrica. ¡Pero es mejor que nada! Y si realmente quieres desenchufarte del todo de la red, puedes instalar más de una Powerwall a la vez (hasta nueve). Aunque teniendo en cuenta los 3.000 dólares que cuesta cada una, no sería tanto un tema económico como de romanticismo (vivan los románticos).
Pero para saber si realmente es económicamente rentable comprar las baterías, hay que seguir haciendo algunos números. Al coste de la batería hay que añadirle el de la instalación y el de un convertidor DC/AC (1.000 a 1.500 dólares), por lo que por menos de 4.000 dólares no nos va a salir.
El ahorro derivado de las baterías es mucho más difícil de calcular, pero parece que un uso eficiente de las Powerwall podría suponer una rebaja de entre 300 a 450 dólares al año (artículos 1 y 2). Esto se traduciría en un ahorro máximo de unos 4.500 dólares en los 10 años que dura la garantía de las Powerwall, lo que dejaría el balance en unos escasos 50 dólares al año de beneficios.
Por esta razón, muchos usuarios que ya tienen los paneles solares van a preferir, si pueden, vender los excedentes de energía a la red eléctrica a comprarse las Powerwall. En efecto, hay muchos países (Alemania, Colombia, gran parte de EEUU…) en los que los usuarios pueden verter energía a la red y cobrar por ella. Los precios varían, pero en muchos casos no hay una gran diferencia entre lo que te paga la compañía eléctrica por tus excedentes y lo que luego te cobra por los consumos.
Si esto es lo que sucede en tu país, no tiene mucho sentido instalar una batería Powerwall. Si no, los ahorros derivados de ella no van a ser inmensos, pero puede merecer la pena.
En los hogares que usan paneles solares, “no hay un negocio real en el almacenaje de energía, desde un punto de vista económico,” remarca Sam Wilkinson, experto en energía solar de la compañía IHS Technology. “Tiene más que ver con la seguridad energética frente a apagones o algún tipo de idea emocional que hace que ciertas personas prefieran volverse más autosuficientes, generando su propia energía, almacenándola y usándola.”
- Esquema de funcionamiento de las powerwall con paneles solares.
Esquivando la hora pico
Pero, ¿qué pasa si no tenemos paneles solares?
La respuesta de nuevo depende de la zona en dónde vives. Si las tarifas de tu compañía eléctrica varían significativamente en función de la franja horaria, podrías cargar la batería directamente de la red al precio más barato para luego usarla cuando sea más cara.
La compañía ConEdison, por ejemplo, carga a los ciudadanos de Nueva York 7,13 céntimos de dólar el kWh al medio día (puede llegar a 19,24 céntimos en verano) y sólo 1,36 céntimos por la noche. Por tanto, si la batería se carga por la noche y se usa por al día, se recuperaría la inversión realizada en poco más de cinco años. A partir de ahí, vendrían los beneficios.
- Esquema de funcionamiento de las powerwall sin paneles solares.
Cada país es un mundo
Una vez aclarado un poco los usos de las baterías Powerwall y los principales cálculos que podemos hacer para estudiar su rentabilidad, toca ahora mirar qué sucede en algunos países.
En España, el gobierno del Partido Popular presentó en Julio del 2013 el borrador de un real decreto que pretende regular el autoconsumo energético (leerlo aquí). En dicho borrador se establece que todo sistema de autoconsumo deberá pagar los peajes de acceso a las redes de transporte y distribución que deben satisfacer los productores de energía eléctrica.
Es el famoso “peaje al Sol”, que permite a las eléctricas cobrar a quien genere su propia energía por el simple hecho de estar conectado a la red. Para que se entienda, es como si tienes tu propio huerto y, cuando decides comprar algún tomate en el supermercado (porqué lo que produces no es suficiente), el gobierno te obligara a pagar un impuesto por los tomates, lechugas y pepinos que has producido tú y te has comido en tu casa.
Evidentemente, el objetivo de tal medida es disuadir a la gente de que opte por el autoconsumo energético y permitir a las compañías eléctricas (plagadas de ex políticos en sus juntas directivas) sacar tajada de aquellos valientes que lo intenten. Y a pesar de que no se ha aprobado aún, la incertidumbre jurídica y legal en la que se encuentra sumido el país en este tema ha frenado en seco las ganas de muchos de lanzarse a la aventura.
Respecto al uso de las Powerwall para evitar las horas pico, actualmente se están empezando a instalar contadores inteligentes capaces de facturar en tiempo real. Sin embargo la poca diferencia entre los precios de día y de noche no las hacen rentable (ver precio de le electricidad en tiempo real aquí).
En Colombia, el pasado 2014 se aprobó una ley que facilita la producción sostenible de energía solar fotovoltaica. Además, el estado puede comprar los excedentes de electricidad que se produzcan en los hogares (más información aquí).
En México desde el 2007 existe un esquema de interconexión para fuentes de energía fotovoltaica a pequeña escala en todas las regiones del país donde opera la Comisión Federal de Electricidad y la infraestructura lo permite. Así, se pueden inyectar los excedentes de energía a la red pública a cambio de rebajas en la factura.
Un paso hacia el futuro
A pesar de que la principal conclusión de este artículo sea que las nuevas baterías Powerwall de Tesla no permiten, ahora mismo, una gran ahorro en la factura de la luz, mi visión global es mucho más positiva.
En mi opinión, estamos ante el nacimiento de una nueva tecnología que está llamada a revolucionar el mundo en algunas décadas. Los desarrollos de placas solares cada vez más eficientes, nuevas mircoturbinas de energía eólica y baterías como la Powerwall son ya imparables.
- DynaTAC, el primer móvil de la historia. Fuente: Motorola
No olvidemos que la primera versión de un producto es sólo el inicio. Y si no, recordad (los que estabais vivos) cómo eran los primeros teléfonos móviles. Gigantes, pesados, caros y con una autonomía de pocas horas.
Lo que está intentando hacer el equipo de Elon Musk es crear un conjunto de productos que nos permitan dejar de depender de energías contaminantes. Además, siempre fieles a su política de liberar patentes para fomentar la competencia.
Un paso hacia el futuro, un futuro que será mejor si dejamos de buscar los puntos débiles de cualquier nueva iniciativa y nos levantamos para actuar.
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Tags: consumo responsable