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Cómo funciona una instalación de energía solar doméstica

Para entender cómo funciona una instalación de energía solar expliquemos primero como funciona una instalación eléctrica tradicional doméstica.

En cualquiera de nuestras casas en la ciudad, la compañía eléctrica nos da acceso a su red eléctrica, previo paso por el contador, para abastecernos de electricidad con unas características muy definidas, energía eléctrica alterna (CA) 220V y 50Hz.

Es por esta razón que la mayoría de los aparatos eléctricos del mercado están hechos para funcionar con estas características de energía eléctrica (CA 220V y 50Hz).

Para poder proveernos de electricidad por otro método tenemos la suerte de disponer de una tecnología, que aunque existía hace años no tenía hasta hace pocos un precio competitivo para ser desarrollada, la energía solar fotovoltaica.

La energía solar fotovoltaica aprovecha un fenómeno físico que ocurre cuando la radiación del sol incide sobre ciertos materiales, es el llamado “efecto fotovoltaico”. Dicho efecto produce una corriente eléctrica que gracias a la tecnología de los paneles fotovoltaicos puede ser aprovechada con unas características bien definidas.

La particularidad de este fenómeno es que la corriente eléctrica que se crea es Continua (CC), como la de una pila o batería.

Puesto que, como hemos dicho, la mayoría de aparatos eléctricos del mercado funcionan con energía eléctrica alterna (CA 220V y 50Hz), necesitaremos algún sistema que transforme la energía eléctrica que nos proveen los paneles fotovoltaicos en energía eléctrica aprovechable para nuestros aparatos eléctricos. Dicho sistema es el Inversor.

Así pues, para definir cómo funciona una instalación de energía solar doméstica, debemos diferenciar entre:

  • Instalación aislada de red. Es decir, instalación ubicada en una edificación que no tiene conexión a la red eléctrica convencional.
  • Instalación conectada a la red. Es decir, instalación ubicada en una vivienda o edificación que sí que tiene conexión a la red eléctrica convencional.

 

Instalación aislada de red

Este tipo de instalación tiene la peculiaridad de que necesitamos acumular energía durante las horas de sol para poder utilizarla durante la noche, es decir, la producción y la demanda no son igual es a lo largo del día, así que se tiene que poder acumular cuando se produce en exceso para tener cuando la demanda es mayor a la producción (sobre todo por la noche).

Por lo tanto básicamente los paneles cargan las baterías y nosotros tomamos la energía de las baterías para nuestro consumo.

Para poder cargar las baterías los paneles fotovoltaicos se han de conectar a las mismas a través del llamado regulador solar, o regulador de carga.

No entraremos ahora en cómo funciona un regulador y qué tipos hay (lo dejamos para otra ocasión), así como cual elegir para nuestra instalación, pero básicamente la función del regulador es proteger la batería de sobrecargas y maximizar la carga que se suministra a las mismas. Se podría conectar directamente un panel a una batería, pero sería peligroso para la vida de la batería y sería un sistema bastante ineficiente, con lo cual nos sale más barato instalar reguladores.

Recapitulando, los paneles conectados adecuadamente con los reguladores y estos, a su vez, con las baterías nos permite almacenar la energía eléctrica en las baterías para nuestro uso.

Como ya hemos comentado, las baterías almacenan energía eléctrica de corriente continua (CC), por lo tanto, si queremos utilizarla para alimentar aparatos eléctricos convencionales necesitaremos un inversor.

En este punto hay que tener en cuenta que si la instalación la queremos solo para iluminación, sería más conveniente hacer una instalación de bombillas en corriente continua (por ejemplo a 12V), pues puede resultar más barato que tener un inversor, ya que un inversor, además de tener un coste, consume una pequeña parte de la energía para hacer la transformación.

Así pues, resumiendo, para una instalación con aparatos convencionales, los paneles se conectan al regulador, y este a las baterías, y luego a las baterías conectamos el inversor que se puede conectar directamente a la instalación eléctrica de nuestra vivienda (aislada de la red convencional).

 

Instalación conectada a la red

Si tenemos una instalación eléctrica, típica de cualquier hogar, conectada a la red eléctrica convencional, no necesitamos almacenar energía. La regulación fotovoltaica actual en España permite que tengamos instalaciones propias que generen energía eléctrica con el único propósito de consumir lo menos posible energía de la red, y por lo tanto de pagar lo mínimo en energía eléctrica. Este nuevo concepto permite que cualquiera pueda consumir su propia energía sin tener que preocuparse de las constantes subidas del precio de la energía eléctrica.

Actualmente se permiten 3 tipos de instalaciones de autoconsumo:

  • Autoconsumo con vertido de excedentes. Autoconsumimos parte de la energía genera; siempre que nuestro consumo sea mayor a la producción. En el caso contrario el exceso de generación de nuestra instalación va a parar a la red. Debemos realizar un contrato con la empresa distribuidora, pero hay que tener en cuenta que para instalaciones pequeñas no compensa este trámite, pues las obligaciones de hacer facturas y llevar una contabilidad no es compensado por el bajo precio recibido por la energía inyectada en la red (menos de 6 céntimos de Euro por kWh vertido). Por esta razón, se pretende autoconsumir el máximo posible.
  • Autoconsumo sin vertido de excedentes. El concepto es el mismo que el anterior, pero para evitar tener que realizar trámites relacionados con el vertido debemos asegurar que la instalación no vierte nunca electricidad. Esto se consigue por medio de dos vías, por la instalación de inversores que son capaces de modular la producción para realizar un vertido 0, y que están certificados para ello, o con la instalación de protecciones de relé que garantizan la ausencia de vertido de electricidad en la red.
  • Autoconsumo asistido o autoabastecimiento. El concepto se basa en permitir almacenar el exceso de producción de algunos momentos en un pequeño conjunto de baterías. Con ello conseguimos no realizar vertido y aprovechar al máximo la instalación sin estar pendientes de estar consumiendo exactamente al mismo tiempo que la instalación está produciendo. Con la ventaja extra que podemos disminuir no solo el consumo de energía necesaria de la red, sino también la potencia contratada de la que disponemos, ahorrando tanto en el término fijo como en el variable.

Con estas configuraciones quitamos un gran coste de la instalación aislada; las baterías. Aun en las instalaciones asistidas (que disponen de baterías), el banco de baterías es mucho menor que el que necesitaríamos para asegurar la disponibilidad de la energía en cualquier situación sin tener red disponible.

El funcionamiento en este caso es el siguiente, los paneles se conectan directamente (con la configuración serie/paralelo adecuada) a la entrada del inversor de red, y este a su vez se conecta a nuestra red eléctrica doméstica, con las necesarias protecciones. Es como un electrodoméstico más, pero en vez de consumir energía nos la está produciendo.

Así se tienen tres tipos de kits de autoconsumo:

Les invitamos a que nos consulten si tienen algún tipo de dudas para elegir el kit que más les convenga.

Tomando las facturas eléctricas de un año se puede ver qué consumo anual tenemos, y así determinar qué instalación solar se podría implementar en nuestra casa. Todo el mundo puede ahorrar con la energía solar, solo es necesario dar el primer paso.