Prácticamente todo el mundo sabe que se puede llegar a ahorrar dinero en la factura eléctrica usando sistemas solares fotovoltaicos, pero una vez se profundiza este campo puede ser realmente complejo.
Aunque el funcionamiento es similar, no es lo mismo una pequeña instalación solar para una vivienda unifamiliar conectada a la red eléctrica, que una casa de campo aislada o una instalación del tipo granja solar.
En este artículo vamos a hablar
sobre los tres tipos principales de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo,
explicando su funcionamiento, posibilidades y las ventajas/desventajas de cada
uno. Estas se pueden dividir en:
- Instalación solar conectada a la red eléctrica u “on grid”.
- Instalación solar híbrida.
- Instalación solar aislada de la red eléctrica u “off grid”.
Instalación conectada a la red eléctrica u “on grid”
Estos sistemas fotovoltaicos son los más usados, consisten en utilizar conjuntamente la instalación fotovoltaica con la red eléctrica general. De esta forma se utiliza la red eléctrica como apoyo durante los periodos en los que no hay producción solar.
Es el tipo de instalación de autoconsumo más económico y con menos coste de mantenimiento, ya que no se necesitan baterías para tenerlo en funcionamiento.
Durante las horas pico de sol es
posible generar suficiente energía como para alimentar las necesidades de un
hogar y, la energía que no se usa, se vierte a la red eléctrica cobrando un
importe por la misma. El importe al cual se paga la energía vertida viene dado
por cada compañía comercializadora de electricidad, por lo que es conveniente
informarse y escoger la compañía que mejor se adapte a las necesidades de cada
instalación.
Los componentes principales de este tipo de instalación solar son:
- Paneles o placas solares.
- Inversor.
- Medidor bidireccional o contador inteligente.
- Elementos de seguridad.
El funcionamiento de la instalación es el siguiente:
- Los paneles convierten la radiación solar en corriente continua.
- La corriente continua llega al inversor donde es convertida en corriente alterna, ya aprovechable para el consumo de nuestros aparatos eléctricos.
- La energía sobrante (no consumida en nuestro hogar) se vierte a la red eléctrica. El medidor bidireccional o contador inteligente diferencia la energía consumida y vertida a la red eléctrica, de esta forma la compañía eléctrica calcula la diferencia entre la energía consumida y la vertida para aplicarlo a la factura eléctrica.
Ventajas instalación solar conectada a la red (on-grid):
- Inversión inicial menor.
- Bajo coste de mantenimiento.
- La energía sobrante se vierte a la red eléctrica, lo que puede suponer un importante ahorro en la factura eléctrica.
Desventajas instalación solar conectada a la red (on-grid):
- No es posible autoconsumir durante la noche al no disponer de baterías.
- No es un sistema autónomo, ya que se necesita estar siempre conectado a la red eléctrica (en caso de corte de suministro de la red eléctrica, no se producirá electricidad como medida de seguridad).
Instalación solar híbrida (conectada a la red eléctrica con apoyo de baterías)
Es un sistema similar al anterior, pero en este caso se dispone de una o varias baterías de apoyo a la instalación, por lo que es posible disponer de cierta autonomía.
Las baterías permiten al sistema almacenar energía y liberarla en momentos de necesidad de una forma controlada y estable.
La principal diferencia con el sistema conectado a la red eléctrica sin baterías es que se pueden evitar los apagones, ya que en el momento que haya un corte de suministro las baterías pueden suministrar electricidad para suplirlo evitando los inconvenientes que podría causar (averías en aparatos eléctricos, desconexión de alarmas, pérdida de comida almacenada en frigoríficos…).
La bajada de precio de los últimos años en las baterías, la mejora en el rendimiento de las mismas, sumado a las ventajas que ofrecen los sistemas híbridos está propiciando cada vez más este tipo de instalaciones.
Los coches eléctricos se están adentrando cada vez más en nuestros hogares, y en este caso, las instalaciones solares híbridas serán las más ventajosas, ya que se podrá aprovechar parte de la energía producida durante el día para cargar el coche durante la noche cuando estemos en casa.
Los componentes principales de este tipo de instalación son:
- Paneles solares.
- Inversor.
- Controlador.
- Baterías.
- Medidor bidireccional o contador inteligente.
- Elementos de seguridad.
En este caso, además de los elementos usados en el tipo de instalación solar anterior se suma a la lista la batería, o baterías, y un controlador de carga de las mismas.
Cada vez más se están usando combinaciones de inversor-controlador en un mismo aparato (inversores off-grid o híbridos), ya que reducen el espacio necesario, el coste de cableado, la posibilidad de fallos o incompatibilidades y, además, obtienen un rendimiento excelente.
¿Cómo funciona una instalación solar híbrida?
- Las placas solares convierten la radiación solar en corriente continua.
- La corriente continua llega al inversor donde es convertida en corriente alterna, ya aprovechable para el consumo de nuestros aparatos eléctricos.
- La energía sobrante se vierte a las baterías o a la red eléctrica. En este caso, el controlador es el encargado de indicar si se necesita cargar las baterías o si, directamente, se puede verter la energía a la red.
- Al ponerse el sol es posible consumir la energía de las baterías hasta llegar a las horas valle (22h/23h) cuando las baterías se descargan totalmente. En este momento utilizaremos el suministro de la compañía eléctrica, ya que el coste de la energía es muy económico.
Ventajas instalación solar híbrida:
- Se puede pasar un apagón sin perder el suministro eléctrico.
- Es posible dimensionar la instalación solar para un ahorro máximo, combinando el almacenamiento en baterías con el apoyo de la red eléctrica.
Desventajas instalación solar híbrida:
- La inversión inicial es mayor que en un sistema conectado a la red eléctrica sin baterías.
- El coste de mantenimiento es un poco mayor respecto al sistema on-grid, ya que las baterías tienen menor vida útil que el resto de la instalación.
Instalación aislada de la red eléctrica u “off-grid”
Este tipo de instalaciones de autoconsumo se utilizan principalmente en áreas rurales, casas de campo, islas o pequeñas instalaciones eléctricas aisladas.
La principal característica de la instalación solar aislada es que se depende completamente de la electricidad producida por los paneles solares y de la energía almacenada en las baterías. En este caso, la instalación no se encuentra conectada a la red eléctrica, por lo que no se puede verter energía, ni usarla como apoyo. Para evitar un corte de suministro se puede usar como apoyo un generador eólico o un generador con motor de combustión.
Mientras que en los sistemas híbridos se dimensionan las baterías de forma que puedan aguantar 3-4 horas, en un sistema aislado se necesitan baterías para proporcionar autonomía durante dos o tres días, ya que se podría dar el caso de pasar días con condiciones climatológicas adversas en los que no se pueda generar suficiente electricidad. En todo caso este punto dependerá de los suministros de apoyo que existan (generador eólico, generador de combustión o ausencia de apoyo).
Los componentes principales de este tipo de instalación son:
- Paneles solares.
- Inversor.
- Controlador.
- Baterías.
- Elementos de seguridad.
Este tipo de instalaciones se deben dimensionar muy bien, ya que producir menos energía de la necesaria podría suponer no disponer de suficiente suministro eléctrico y, poner más baterías de las necesarias, aumentaría notablemente el coste de la instalación.
Debido a su alto precio y moderado mantenimiento, no se recomienda una instalación aislada en sitios donde sea posible disponer de conexión a la red eléctrica. Tampoco se recomienda su instalación en zonas de baja radiación solar.
¿Cómo funciona una instalación solar aislada?
- Los paneles solares convierten la radiación solar en corriente continua.
- Esta corriente es almacenada en las baterías.
- La corriente continua llega al inversor, que la convierte en corriente alterna.
- La corriente alterna suministrada por los paneles y las baterías llega a los aparatos eléctricos para ser consumida.
Ventajas instalación solar aislada (off-grid):
- No se depende de la red eléctrica, por lo que tampoco se requiere pagar facturas mensuales.
- Es posible tener un generador de emergencia para casos en los que por condiciones adversas, se agotara la energía almacenada en las baterías.
Desventajas instalación solar aislada (off-grid):
- La inversión inicial es mayor que en los sistemas anteriores, ya que una cantidad importante de baterías encarece la instalación.
- El coste de mantenimiento es más elevado.
- Este sistema depende mucho de la climatología para el abastecimiento eléctrico.
Conclusión
A grandes rasgos, estos son los sistemas principales a usar en instalaciones domésticas. Se podría resumir en los siguientes tipos:
- Instalación conectada a la red eléctrica u “on grid”. Instalaciones de bajo coste que ayudan a reducir la factura eléctrica y se amortizan en pocos años. Ideal para hogares, oficinas e industrias.
- Instalación híbrida. Instalaciones donde se quiera conseguir un ahorro máximo, la inversión inicial también es mayor. Ideal para hogares, oficinas e industrias.
- Instalación aislada de la red eléctrica u “off grid”. Son el tipo de instalación más caro, pero se consigue total independencia del suministro eléctrico. Ideal para casas aisladas o para personas que quieran ser 100% autosuficientes.
Esperamos que este artículo haya resuelto sus dudas a la hora de diferenciar sistemas de energía solar. En caso de que tengan alguna duda pueden contactar de manera totalmente gratuita con nosotros.
En DIRENERGY estaremos encantados de asesorarte asesoraremos y trataremos de buscar el sistema más rentable y efectivo atendiendo a tus necesidades.
