Autoconsumo con instalación solar fotovoltaica aislada

Como todos sabéis se ha aprobado definitivamente, con fecha 10 de Octubre de 2015, el famoso Decreto que regula el Autoconsumo con conexión a la red en España. Muy criticado sin duda, desde la publicación del primer borrador, sobretodo porque incluye el famoso Impuesto al sol, un gravamen considerado como injusto por muchos. A pesar de las sucesivas modificaciones más o menos livianas, el descontento en general por los que pudieran ser afectados por este texto legal, permanece, sobretodo teniendo en cuenta el caso omiso por parte del legislador-es de este documento ¿Son las instalaciones solares fotovoltaicas aisladas una alternativa? Participa con tus comentarios.

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20-10-2015

¿Por qué aprovechar la energía solar para generar electricidad para autoconsumo?

Existen suficientes motivos para incentivar el aprovechamiento de las energías renovables en el funcionamiento de los edificios. La generación de electricidad  en edificios terciarios, residenciales, etc., para el autoconsumo eléctrico, es un ejemplo de ello ya que permite:

– Reducir la dependencia energética del exterior. Además el petróleo se agota.

– Reducir la contaminación ambiental y mitigar el cambio climático.

– El sistema eléctrico actual está obsoleto. Su rendimiento es bajo, ya que poco más del 27% de la energía primaria utilizada, llega al consumidor final en forma de electricidad.

– El precio de la energía eléctrica aumenta cada año.

instalación solar fotovoltaica genera electricidad

Existen estrategias aplicables en los edificios -diseño, construcción y funcionamiento- que permiten reducir el consumo energético. Ya hemos comentado esto en el artículo Los principios básicos de la eficiencia energética de los edificios. Los recordamos:

1. Reducir la demanda energética, mejorando la envolvente térmica. Medidas pasivas.

2. Aprovechar las energías renovables: energía solar fotovoltaica, energía solar térmica, energía eólica, energía geotérmica, etc…

3. Aumentar la eficiencia energética de las instalaciones mecánicas de apoyo.

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Instalación fotovoltaica aislada para autoconsumo en los edificios

Una instalación solar fotovoltaica aislada se compone de:

Paneles solares fotovoltaicos que transforman la energía solar en energía eléctrica.

Regulador que sirve para controlar y proteger las baterías y la instalación interior, debido a cargas o descargas excesivas.

Inversor de corriente continua en alterna para uso en el punto de consumo -equipos y aparatos.

Batería-s para almacenar la energía cuando no haya producción porque no hay aporte de radiación solar suficiente.

La instalación interior del inmueble que consume la energía eléctrica generada en los paneles solares fotovoltaicos.
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1. Paneles solares fotovoltaicos

Los paneles solares fotovoltaicos sirven para transformar la energía solar en energía eléctrica, debido al efecto fotovoltaico. Los tipos de paneles fotovoltaicos más utilizados se fabrican con células de silicio que puede ser monocristalino, policristalino o amorfo. Las más comunes en instalaciones aisladas son las de silicio monocristalino ya que su rendimiento es mucho mayor.

Las fichas técnicas de los paneles nos informan de su tensión (voltios), intensidad de corriente (amperios) y su potencia (watt). Es importante comprobar estos datos y los valores aportados para cada uno de estos conceptos: potencia, tensión y corriente máxima, tensión de diseño del panel o nominal -12, 24 ó 48 voltios-, y por último, intensidad de corriente a tensión cero voltios, y tensión a intensidad cero amperios.

La potencia máxima se denomina también potencia pico. Su valor se calcula como el producto de la intensidad de corriente máxima y la tensión máxima. No obstante este valor no siempre es directo, debido a otros factores -temperatura, pérdidas, etc..-, por lo que es necesario tener en cuenta un coeficiente denominado factor de forma (Ff).

Tanto los valores de tensión como de intensidad de corriente, dependen de la cantidad de irradiación solar (W/m²) y de la temperatura del panel, por lo que los valores estándar que aparecen en la ficha técnica del panel, se miden para unos valores concretos de irradiación solar y de temperatura de la celda del panel.

La eficiencia de los paneles depende de la relación entre la irradiación solar sobre el panel y la potencia eléctrica que genera dicho panel. Para determinar su valor calculamos el cociente entre la potencia máxima que genera el panel de energía eléctrica (watt) y la potencia luminosa que recibe la célula fotovoltaica: η = Pm / Pl = (Vm x Im) / Pl. Los paneles con mayor eficiencia son los de silicio monocristalino, con unos valores de entre 14% y 16%; después le sigue los paneles de silicio policristalino, con un rendimiento de entre el 10% y el 12 %, y por último los de silicio amorfo, con un rendimiento de entre el 6% y el 8%.

Por último, la energía generada por el panel o por un conjunto de paneles. Este valor se puede calcular, y depende de las horas diarias de suficiente irradiación solar, de la intensidad de corriente máxima de cada panel o del conjunto de los paneles, y por último del rendimiento del panel.

2. Regulador

El regulador es un aparato que sirve para controlar la carga y descarga de las baterías, que se utilizan para acumular la electricidad generada y suministrarla a la red interior, cuando no hay irradiación suficiente. Su función consiste por un lado en evitar sobrecargas y sobredescargas en la batería, y por otro, en asegurar el funcionamiento del sistema.

3. Inversor

El inversor se utiliza para transformar la tensión – 12, 24 ó 48 voltios- y la intensidad de la corriente que recibe, para que pueda ser utilizada en el punto de consumo de la instalación interior. El más común en instalaciones fotovoltaicas aisladas, convierte la corriente continua que sale de la batería o del conjunto de las baterías, en corriente alterna de 230 v.

4. Batería

Respecto de las baterías utilizadas en sistemas fotovoltaicos, las más adecuadas son las de plomo ácido, aunque también se utilizan las de niquel cadmio en algunas instalaciones, ya que son más estables y pueden funcionar a temperaturas extremas, pero son más caras y contienen sustancias perjudiciales para el medio ambiente.

Respecto de las primeras, se simplifican en tres tipos diferentes: estacionaria monobloc, para pequeñas instalaciones de pequeña potencia y proporcionan 12 voltios cada una; las estacionarias translúcidas o transparentes, de mayor tamaño y peso que las anteriores, y de menor tensión también: 2,2 voltios cada una; finalmente las estacionarias herméticas, que se pueden colocar en cualquier posición porque son de gel.

La capacidad de una batería es la cantidad de electricidad que puede suministrar, dado un tiempo en horas de carga/descarga. Se mide en Ah y depende de la intensidad de descarga (A), la temperatura, la tensión final y sobre todo del tiempo de descarga. El fabricante de la batería suministra el valor de Capacidad Nominal (Cn) que se obtiene para 10 horas de descarga. Por otro lado, el tiempo en horas de descarga se calcula como el cociente entre la Capacidad Nominal (Cn) y la intensidad de descarga (I medida en Amperios) que puede proporcionar la batería. Por ejemplo, una batería de 300 Ah de capacidad que suministra una intensidad de 10A, su tiempo o régimen de descarga es de 30 horas.

La temperatura influye en la capacidad de la batería, y ésta es mayor, a mayor temperatura. La temperatura de referencia es de 25ºC que se corresponde con el 100% del valor de su capacidad. A menor temperatura la capacidad disminuye, por ejemplo a 4ºC se reduce a un 77%.

Las baterías también ven reducida su capacidad, a medida que se cargan y descargan (ciclo). Contra más se reduzca la capacidad, menor será la cantidad de ciclos de carga y descarga, y menor será su vida útil.

5. Instalación interior

Se refiere al conjunto de equipos y aparatos alimentados por la instalación fotovoltaica aislada.

¿Te ha parecido interesante este artículo? ¿Crees que es una buena opción estar desconectado de la red general, con una instalación fotovoltaica aislada? Participa con tus comentarios, y compártelo entre tus contactos.

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3 pensamientos en “Autoconsumo con instalación solar fotovoltaica aislada

  1. Francisco Javier González-Haba Guisado

    Es importante que se den a conocer las opciones posibles y de interés para los consumidores y se presionen, como sea, a los grupos que controlan la distribución para que se abran a las opciones que los consumidores deseen. En -Alemania con un número inferior de horas – sol , en comparación con España, se instalan muchísimas mas paneles que en este puñetero país, porque las opciones de aprovechamiento son mejores. Aquí por intereses de grupos están bloqueando las acciones de los consumidores.

    Javier

    Responder

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