Storing solar energy / Almacenar la energía solar

In most places on earth the energy flow from the direct sunlight corresponds to more than 1,000 watts per square meter. As the sun shines, the light heats air, water, earth or whatever material that comes underneath its generous rays.

When photovoltaic panels are exposed to sunlight the energy flow is transformed into electricity, but that electricity is then automatically lost if it is not consumed directly or put into storage. Therefore most solar systems use some kind of battery bank so that the consumption of the generated energy can be postponed to when it is needed better. Typically the electricity generated by day is mostly consumed during the night.

Most photovoltaic systems are over-dimensioned to some extent to allow for a continued use during periods with less productivity (like cloudy days). With more panels you get more production capacity, and with more batteries you can store more of that production.

When looking at many off-grid systems that added capacity from over-sizing means that the systems spend most of their time with fully loaded batteries. So when the batteries are full the system just has to discard the rest of energy production.

One simple way to augment the system’s capacity is to plan the use of electricity so that it coincides with the time of the day when most of the energy is produced (around midday or early afternoon), like for example to set the washing machine to run at those hours. In this way you get added capacity as you draw both from the batteries and what is produced at that very moment. And you don’t drain the batteries as easily as you have planned the main consumption when there otherwise would have been an over-production of energy.

If you also have the on-grid option of a connection to the general electrical network, you could sell to the grid when your batteries are full and buy back from them when you need to, and use the grid as a virtual storage for all the extra electricity that you can’t store yourself. It is a virtual storage, as the energy you have put to the grid will be consumed be someone else directly, and someone else will produce the electricity you buy back later. So really you are storing energy in the form of the money you get for selling electricity, which buys you capacity to withdraw energy from the grid later.

Other forms of energy storage are to produce hot (or cold) water with the surplus electricity and use that energy to heat (or cool) your building. Or some other liquid could be used for the storage (like oil), or the proper building could be looked upon as a form of storage, if it encloses heavy elements that can hold thermal energy. This could be conceived by an under-floor heating system that put energy into the floor slab. If it is water-based it could even be used for cooling down a building during hot summer days.

There are far more complex to store energy a for example using catalyzers to produce hydrogen gas from water, hydro potential storage (pump water to a higher point and let it fall through a generator) or the use of a heat exchanger to produce electricity. Most of them are just too expensive or too inefficient but of course still interesting for smaller scale experiments or for large-scale investments.


En la mayor parte de la Tierra, el flujo de energía de la luz solar directa corresponde a más de 1.000 vatios por metro cuadrado. A medida que el sol brilla, la luz calienta el aire, el agua, la tierra o cualquier material que venga por debajo de sus generosos rayos.

Cuando los paneles fotovoltaicos estén expuestos a la luz solar, el flujo de energía se transforma en electricidad, pero esa electricidad se pierde automáticamente si no se consume directamente o se almacena. Por lo tanto, la mayoría de los sistemas solares utilizan algún tipo de banco de baterías para que el consumo de la energía generada pueda posponerse cuando se necesite mejor. Normalmente, la electricidad generada por el día se consume principalmente durante la noche.

La mayoría de los sistemas fotovoltaicos están sobredimensionados en cierta medida para permitir un uso continuado durante los períodos con menos productividad (como los días nublados). Con más paneles hay más capacidad de producción y con más baterías se podrá almacenar más de esa producción.

Cuando se observan muchos sistemas fuera de la red, la capacidad agregada por estar sobredimensionados significa que los sistemas pasan la mayor parte de su tiempo con baterías completamente cargadas. Entonces, cuando las baterías están llenas, el sistema tiene que desechar el resto de la producción de energía.

Una forma sencilla de aumentar la capacidad del sistema es planear el uso de la electricidad de modo que coincida con la hora del día en que se produce la mayor parte de la energía (alrededor del mediodía o la tarde), como por ejemplo configurar la lavadora para que funcione a esas horas. De esta manera, se obtiene mayor capacidad a medida que extrae tanto de las baterías como de lo que se produce en ese momento. Y no agota las baterías tan fácilmente como ha planeado el consumo principal cuando de lo contrario habría habido una sobreproducción de energía.

Si también tiene la opción de una conexión a la red eléctrica general, podría vender la electricidad a la red cuando sus baterías estén llenas y comprarlas cuando sea necesario, y utilizar la red como un almacenamiento virtual para todos la electricidad adicional  que no puedes almacenar. Es un almacenamiento virtual, ya que la energía que ha puesto en la red se consumirá directamente por otra persona, y otra persona producirá la electricidad cuando vuelves a comprar. De modo que realmente está almacenando energía en la forma de dinero que obtiene por vender electricidad, lo que le da capacidad para retirar energía de la red más adelante.

Otras formas de almacenamiento de energía son producir agua caliente (o fría) con el excedente de electricidad y usar esa energía para calentar (o enfriar) su edificio. O se podría usar algún otro líquido para el almacenamiento (como el aceite), o se podría considerar el edificio mismo como una forma de almacenamiento, si encierra elementos pesados ​​en su interior que pueden contener energía térmica. Esto se puede conseguir por medio de un sistema de calefacción por suelo radiante que almacena energía en la losa del piso. Si el sistema radiante es a base de agua, incluso podría usarse para enfriar un edificio durante los calurosos días de verano.

Hay formas mucho más complejas para almacenar energía como, por ejemplo, utilizar catalizadores para producir gas hidrógeno a partir del agua, almacenamiento de potencial hidráulico (bombear agua a un punto más alto y dejarlo caer a través de un generador) o el uso de un intercambiador de calor para producir electricidad. La mayoría de ellos son demasiado caros o demasiado ineficientes, pero por supuesto siguen siendo interesantes para experimentos a pequeña escala o para inversiones a gran escala.

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