Funcionamiento de una instalación solar

El primer lugar, una pequeña explicación de qué es una instalación solar o fotovoltaica.

Se trata de un sistema proyectado para crear energía eléctrica desde la emisión solar.

¿CÓMO FUNCIONA UNA INSTALACIÓN SOLAR?

• El sol irradia radiación lumínica que es captada por los paneles solares que la convierten en energía eléctrica.
• La energía recorre los reguladores que la dirigen a las baterías que la acumulan, para posteriormente emitirla a los inversores que la transforman de corriente continua a alterna.
• Finalmente se suministra la energía eléctrica a demanda.

Existen dos tipos de instalaciones:

• Las aisladas a la red eléctrica: Son muy convenientes para zonas inaccesibles o muy alejadas de la red de distribución eléctrica. (Ej. viviendas rurales, sistemas de comunicaciones remotas, alumbrado público…). Necesitan un acumulador o batería para cuando no haya luz solar (días muy nublados).

• Las instalaciones conectadas a la red, con diferentes potencias. Cuando la potencia es superior a 100 kW, se denominan plantas, parques fotovoltaicos o huertos solares.

Los AUTOCONSUMOS se clasifican en:

Autoconsumo INDIVIDUAL (la instalación pertenece a un solo usuario). COLECTIVO (varios usuarios se unen para una o varias instalaciones de generación y la energía generada se comparte entre ellos).

De acuerdo con el tratamiento de los excedentes generados los clasificamos en:

• Autoconsumo SIN excedentes: Mediante sistemas de antivertido se impide la producción excesiva de energía, para no tener que verterla a la red eléctrica.
• CON excedentes. La electricidad limpia generada no autoconsumida se inyecta a la red y se vende (o no) a la compañía eléctrica.

Dentro de la instalación de autoconsumo con excedentes, existen DOS tipos: acogida a compensación o NO acogida a compensación.

• En la acogida a compensación, la potencia instalada debe ser menor de 100 kW y la comercializadora eléctrica compensa la factura con la energía que se invierte. Se toma como base el precio medio del mercado horario, menos el coste de desvíos o lo convenido con la comercializadora. Y al resultado obtenido se añaden los peajes.
• En la NO acogida a compensación. El excedente de energía se vierte a la red de la misma manera que cualquier productor de energía.

BENEFICIOS DE LAS INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS

• Muy favorable para el medioambiente (limpia y renovable).
• El sol es una fuente inagotable y no tiene coste.
• El consumo eléctrico es ilimitable. Los rayos del sol llegan a todos los sitios.
• Los paneles pueden ser reutilizados de nuevo cuando se reemplacen o retiren.
• Es un sistema complementario con otros (energía térmica), incluso con la red eléctrica habitual (cuando necesites más energía de la que produces). Es un ahorro y, a la vez, una ganancia (venta excedente producido).
• Del mismo modo, es un sistema independiente de la energía eléctrica. Se posibilita el abastecimiento eléctrico en lugares en lo que no existe acceso a la red eléctrica.
• Sistema silencioso, por lo que se puede instalar en cualquier entorno.
• Gran vida útil (25-30 años), con un mínimo de mantenimiento.
• Presente y futuro halagüeño: tecnología durable, fiable y beneficiosa.
• Inversión recuperable en poco tiempo.  Además, cada vez es un sistema más económico. La inversión se amortiza en menos de cuatro años.  También existen numerosas subvenciones a nivel particular como de empresa que ayudan hasta un 50% del coste de la instalación inicial.

PANELES SOLARES

Para ejecutar una instalación fotovoltaica, en primer lugar, se debe realizar un estudio personalizado con empresas especialistas en este tipo de instalaciones. Se deben examinar circunstancias como los hábitos de consumo del cliente, los tipos de cubiertas o las ubicaciones de la instalación, así como el objetivo de ahorro que se busca.

Existe una gran diversidad de marcas de paneles solares en el mercado, con precios muy dispares, (desde categoría premium hasta low cost).  Debemos asegurarnos de buscar la mejor calidad precio, dentro de unos cumplimientos mínimos de garantía y certificaciones adecuadas.

Existen tres elementos primordiales que determinan la calidad y los beneficios de los paneles solares y que influyen en sus precios de compra:

• Coeficiente de absorción de las células de la luz.
• Clasificación de la estructura cristalina del material de la célula.
• Costo de fabricación de los paneles.

Tipos de paneles solares:

Los paneles de silicio monocristalino; son los más apropiados, en cuanto al rendimiento y eficacia de los mismos, tienen mayor sensibilidad a la atracción solar. Está muy recomendados para las zonas con clima inestable y temperaturas no demasiado altas. Los paneles tienen cantos redondeados y están formados por células negras.

Los paneles policristalinos; son idóneos para instalaciones de bajo consumo. Tienen mayor resistencia al sobre calentamiento. Están formados por células de color azul oscuro y los paneles tienen forma cuadrada, para aprovechar mejor el espacio.

La diferencia entre ambas es que la elaboración del silicio monocristalino posibilita obtener láminas de silicio más puras o libres de impurezas.

Los paneles de silicio amorfo; son los más económicos pero los menos eficientes. Son utilizados en zonas cálidas, ya que tienen más resistencia a altas temperaturas, captando más radiación que los cristalinos. Los paneles tienen un color uniforme y entre las células no se aprecia conexión evidente. Llevan instalada encima una capa fina de amorfo de silicio. Para conseguir la misma potencia que el resto de placas solares, necesitan el doble de espacio, debido a su menor concentración de potencia.

¿CÓMO ELEGIR UN INVERSOR PARA UN SISTEMA FOTOVOLTAICO?

El INVERSOR es el elemento electrónico que permite convertir la electricidad producida por los paneles, de corriente continua a corriente alterna. Por lo tanto, es absolutamente necesario para poder utilizar la electricidad producida en nuestra casa, empresa, …

Existen dos tipos de inversores:

1. Inversor solar para conexión a red. Captura la electricidad recogida por los paneles solares y la convierte en la misma onda a la que van a ir conectados. Necesitan conexión a la red eléctrica:

• Microinversor: inversor de poca potencia. Se conecta a menos de 3 paneles solares.

• Inversor de string: Es la fusión en serie de varios paneles. Se les llama también de cadenas fotovoltaicas y son empleados en instalaciones más grandes. Se enlazan entre sí los string de los paneles solares. El objetivo es buscar una instalación más eficaz, repartiendo la instalación. Si alguno de los paneles falla o baja su productividad, el inversor reducirá su producción o revelará un error.

• Inversor central: Para las instalaciones más grandes (más de 100 kW), o «parques fotovoltaicos». Tiene un único seguidor de máxima potencia de los paneles solares.

2. Inversor solar de baterías para instalaciones aisladas. Funcionan mediante baterías:

• Inversor: Es el instrumento para convertir la electricidad de las baterías de corriente continua a corriente alterna. Está aislado de la red eléctrica.
• Inversor-cargador: Además de convertir la energía de corriente continua a corriente alterna, también convierte las entradas auxiliares de corriente continua a alterna, carga las baterías y transporta donde la electricidad es necesaria. Al encontrarse también aislado de la red eléctrica, se suele respaldar con un grupo electrógeno, como fuente auxiliar.
• Inversor híbrido: son el futuro de las instalaciones solares de autoconsumo con baterías. Además de convertir corriente continua en alterna, acumula y libera energía de las baterías adquirida por las placas solares. Son los más eficientes, ya que priman un consumo más útil mediante la acumulación de energía en las baterías, generando el menor excedente posible. Se compagina integrando energía solar con la red eléctrica, anteponiendo la que más se precise. Son muy convenientes en instalaciones donde no llega red eléctrica.

Cuando la producción solar sea la que la vivienda necesite, los paneles solares serán los que suministren los consumos. Si no fuera suficiente, las baterías serán las encargadas del suministro. Como última solución, se utilizará la red eléctrica. Las baterías no se cargarán desde la red eléctrica.

ACUMULADORES SOLARES

El acumulador o batería solar es uno de los componentes básicos en instalaciones fotovoltaicas sin conexión a la red. Su función es acopiar la energía generada para poder usarse en el caso de que los paneles solares no estén produciendo energía (en días nublados o en las noches). De esta manera, se garantiza, junto con el regulador, una estabilidad de funcionamiento en la instalación.

TIPOS DE BATERÍAS:

Baterías de litio. Actualmente son las que más duran. Son ligeras, se cargan muy rápidamente, sencillas de instalar, no necesitan mantenimiento, una mayor densidad energética, tienen muy baja autodescarga y no tienen efecto memoria, con lo que no se deterioran si se descargan al 100%.

Baterías estacionarias. Tampoco necesitan mantenimiento. Permanecen cargadas continuamente, por lo que son propicias para instalaciones con consumos elevados y constantes, ya que tienen una larga vida útil.

Baterías AGM. Son idóneas para instalaciones pequeñas que necesitan mucha potencia energética en cortos espacios de tiempo (caravanas). Tienen una vida útil de 5-10 años, aunque aguanten un gran número de cargas. No precisan mantenimiento.

Baterías Monoblock. Tienen poca capacidad con una vida útil corta (4-5 años). Habitual para instalaciones pequeñas (frigorífico, ordenador, TV, iluminación, …). Es la batería más barata y necesita un mantenimiento anual.  No es aconsejable instalarlas en emplazamientos cerrados.

Baterías de gel. En instalaciones para consumo diario. Son aptas para instalaciones medias-grandes que necesiten mucha potencia durante mucho tiempo. Son muy convenientes para instalaciones con acceso complicado que necesiten mantenimiento en períodos espaciados en tiempo. Semejantes a las Monoblock, pero su importe es más elevado. Su vida útil es aproximadamente de 6 a 7 años.

SISTEMA DE MONITORIZACIÓN DE ENERGÍA

El usuario puede verificar e inspeccionar que su instalación funciona perfectamente, incluso remotamente, con el fin de localizar y prevenir posibles averías o errores.

Mediante una aplicación informática en la que se indican el consumo y la producción eléctrica de nuestra instalación solar, se registran, en tiempo real, los datos de las placas solares y baterías. Gracias a la monitorización de tu instalación fotovoltaica, se pueden optimizar los consumos, consiguiendo un mayor ahorro y control en la factura eléctrica. Igualmente, se puede controlar la amortización de la instalación o retorno de la inversión realizada inicialmente.

El elemento que realiza la monitorización es el inversor, conectado a Internet: además de transformar la electricidad producida por los paneles, controla la información a cerca de la producción y del consumo eléctrico. La monitorización se puede hacer local y remotamente, que es la más habitual, ya que el inversor al estar conectado a internet puede ser consultado desde cualquier dispositivo (ordenador, smartphone, tablet…).

AYUDAS PARA EL AUTOCONSUMO:

Rebajas en IBI e ICIO

Reducción de hasta un 50% del IBI (Impuesto Bienes Inmuebles) y del 95% del ICIO (Impuesto sobre Construcciones, Instalaciones y Obras), en períodos de tiempo desde 3 hasta 5 años o más, dependiendo de cada municipio.

Reducción del impuesto de la renta

Deducción IRPF (Impuesto de la Renta de las personas físicas), de hasta el 30% del importe invertido en la instalación. Además, se puede reducir entre el 20% y 60% del gasto en viviendas y edificios de las obras de renovación energética.

Subvenciones NEXT GENERATION​ 

Son ayudas del Estado derivadas de planes de Europa para las instalaciones de autoconsumo (con o sin almacenamiento). Las subvenciones varían desde un 70% para instalaciones con almacenamiento, 50% para autoconsumo colectivo y 40% para particulares.

Subvenciones en ayuntamientos de menos de 5.000 habitantes  

Se trata del PREE 5000, un Programa de ayudas para la rehabilitación energética en edificios existentes en municipios de reto demográfico de menos de 5000 habitantes.

Subvenciones en municipios de más de 10.000 habitantes

Pónganse en contacto con ELECTRICIDAD AMARO. Les ofrecemos, tanto a profesionales como a particulares, los mejores servicios de asesoría y montaje de equipos necesarios para sus instalaciones solares.