Autoconsumo de energía solar: NO la adquieras sin conocer esto antes

El autoconsumo con energía solar fotovoltaica es la generación de energía eléctrica a través de un sistema de paneles solares con fines de autoabastecerse, ya sea en parte o en su totalidad, para lograr el funcionamiento de los equipos de un hogar, una oficina, una industria o negocio (en adelante un centro de consumo).

Estas son 5 cuestiones que debes conocer antes de adquirir o instalar un sistema de placas solares para autoconsumo en tu hogar u oficina.

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1. ¿Cómo funciona el autoconsumo con energía solar?

El autoconsumo de energía solar depende principalmente de dos cosas:

• La cantidad de energía que demanda diariamente un centro de consumo
• El área disponible para el montaje del sistema solar fotovoltaico o termodinámico.

En este sentido, si se tiene una alta demanda, es posible que no se cuente con el área suficiente para garantizar la generación de energía en la misma cantidad, y aunque se contará con el área suficiente, el sistema solo produce energía siempre que haya luz, así que en las noches la energía consumida debe ser ser suministrada por la red eléctrica o por un sistema de baterías que se instale en conjunto con el sistema solar.

Los sistemas de generación de electricidad mediante paneles solares pueden ser On-grid u Off-grid.

Sistemas fotovoltaicos On-grid

Un sistema solar On-grid funciona en paralelo con la red, es decir, tanto la red como el sistema solar están operando al mismo tiempo. Sin embargo, la prioridad en el suministro de energía siempre la tiene este último, razón por la cual un centro de consumo puede pagar una factura reducida de energía eléctrica a la empresa de suministro de energía, el cual usualmente corresponde al consumo de energía en las noches.

Sistemas fotovoltaicos Off-grid

Por su parte, un sistema Off-grid está conectado en modo isla con la red, y la única fuente de energía del centro de consumo proviene del sistema solar, acompañado de baterías para suministrar energía tanto en el día como en la noche.

La capacidad que tiene un sistema fotovoltaico para suministrar toda la energía demandada en un centro de consumo depende del área disponible para su montaje. En caso que no exista un área suficiente en el techo o en el piso para garantizar el montaje de un sistema capaz de suministrar la totalidad de la energía eléctrica requerida, el sistema solo proporcionará una porción del total del consumo.

Cuando el sistema solar (que también es on-grid) tiene una capacidad de generación de energía mayor que la requerida por el centro de consumo, se habla de exportación de energía a la red.

En este caso, dependiendo del país donde suceda, es posible obtener una remuneración por la energía inyectada a la red. Sin embargo, el valor y la regulación sobre cómo debe ser la cantidad, calidad y seguridad de la exportación de energía a la red depende del país donde se instale.

2. Ventajas del autoconsumo de energía solar

Existen dos ventajas principalmente. La primera es que se puede garantizar que la energía utilizada provenga de una fuente renovable de energía, garantizando la disminución de la huella de carbono.

La segunda ventaja es que es posible instalar el sistema solar fotovoltaico a bajos costos (incluso adquiriendo un kit solar para autoconsumo, muy comunes en el mercado actualmente) y asegurar un retorno de inversión entre 6 y 7 años siempre que se tenga un área en el suelo libre de sombras o un techo apto para el montaje, es decir, que soporte entre 16 y 18 kilogramos-fuerza por metro cuadrado (según el tipo de panel solar y las estructura de anclaje), además de garantizar un mantenimiento seguro.

Esto permite a su vez obtener beneficios económicos durante el resto de la vida útil del proyecto, que puede ser entre 25 y 30 años (en proyectos EPC).

La razón para la variación en el número de años que se requiere para lograr un punto de equilibrio se debe a que existen costos de conexión o de adecuación del circuito para garantizar la seguridad eléctrica que son más elevados para ciertos centros de consumo.

En otro casos, es posible que sea necesario realizar adecuaciones en un techo para que se pueda garantizar la cargabilidad del mismo o se garantice la seguridad del personal que realice el mantenimiento a través de la instalación de líneas de vida, puntos de anclaje y escaleras de acceso a los techos.

El autoconsumo de energía solar también nos sirve para adecuar la temperatura de un espacio mediante la instalación de un sistema de aerotermia con placas fotovoltaicas.

3. Desventajas de los sistemas fotovoltaicos para autoconsumo

Las desventajas de un sistema de placas solares para autoconsumo están relacionadas casi exclusivamente con la mala instalación del mismo.

Cuando esto sucede, es posible que se generen puntos calientes por la continua proyección de sombra sobre una parte del panel, lo que puede derivar en un riesgo de incendio del sistema fotovoltaico.

Otra desventaja tiene que ver con la creación de goteras por la mala impermeabilización de los puntos de anclaje cuando es necesario hacer anclaje atornillado atravesando la lámina de un techo metálico.

Otra desventaja tiene que ver con el riesgo que se crea cuando no se analiza la cargabilidad de la estructura que soporta el techo y se sobrepasa la carga muerta que es capaz de soportar, lo que con el tiempo termina en un derrumbamiento del techo sobre el centro de consumo.

4. Cómo implementar un sistema de autoconsumo de energía solar en casa

Para implementar un sistema solar fotovoltaico de autoconsumo en un hogar, es necesario validar la siguiente información:

Consumo de energía eléctrica promedio del último año

Con este dato se puede identificar la capacidad del sistema necesario para suministrar la demanda de energía. Este dato es fundamental para conocer cuantos paneles solares necesitas en tu hogar o empresa.

Validar el área disponible en techo o piso para el montaje del sistema

Si existe un área para el montaje con posibilidad de instalar una mayor capacidad a la requerida por el sitio, se deben considerar dos escenarios:

On-grid

En el caso de los sistemas on-grid se debe asegurar que el dimensionamiento garantice el suministro de energía conforme al modelo económico que se pueda establecer de acuerdo a las regulaciones locales de exportación de energía a la red.

Off-grid

En el caso de los sistemas off-grid se debe dimensionar el sistema para garantizar el suministro de la totalidad de la energía en el día, la requerida por las baterías para cargarlas en el día, y permitir que tengan carga suficiente para suministrar la energía eléctrica demandada en la noche.

Para definir un tamaño adecuado del sistema, se aconseja instalar un analizador de redes que permita identificar el consumo horario del sistema y así lograr definir la capacidad de las baterías y el régimen de descarga.

Solicitar la visita técnica de una empresa idónea

Luego de que se ha logrado definir la capacidad del sistema, se debe solicitar una visita técnica para validar que el techo tiene capacidad de soportar la carga del sistema solar y del operario que realizará el mantenimiento.

En esta visita también se verifica que el techo cuente con los elementos mínimos de trabajo seguro en alturas para el mantenimiento y operación del sistema, además de verificar que el circuito eléctrico al que se conectará cumple con las certificaciones de seguridad para la instalación eléctrica que se requiera.

Por último, la visita también debe definir no solo la forma de llevar el cableado del sistema solar hasta los inversores y de los inversores al tablero de interconexión de sistema, sino que defina el lugar de instalación de dichos inversores y que valide la posibilidad de realizar la interconexión en el barraje o el tablero seleccionado para tal fin, pues en caso de que el circuito no pueda soportar el flujo de corriente, se generará un riesgo eléctrico por calentamiento del circuito.

Solicitar un presupuesto

Después de que se han identificado todos los costos del montaje del sistema solar fotovoltaico, se debe solicitar un presupuesto para paneles solares, que puede ser bajo la modalidad EPC (Engineering, Procurement and Construction, o venta del proyecto) o bajo la modalidad de venta de energía (llamada PPA, que significa Power Purchase Agreement), que son contratos de venta de energía en donde la empresa que ofrece el proyecto está en capacidad de hacerlo en su totalidad con recursos propios. El cliente a cambio se compromete a comprarle la energía que demande su espacio durante los siguientes 10 a 25 años.

5. El autoconsumo solar en España y Estados Unidos

En España el autoconsumo es altamente usado. Actualmente el 5,52% del total de la energía requerida por el sistema interconectado de energía eléctrica del país es suministrado por energía solar fotovoltaica. También se estima que en España la generación distribuida puede llegar a ser de hasta casi 1.000 MW en 2024.

Para el año 2018, un estudio realizado por la organización Frontier Group decía que en ese entonces en Estados Unidos tenían más de 53 gigavatios (GW) de capacidad de energía solar fotovoltaica instalada. Esta capacidad es suficiente para alimentar a más 10 millones de hogares.

Sin embargo, se menciona que para que haya una transformación total del suministro de energía en los hogares, deberían implementarse medidas que faciliten el acceso a los hogares de adquisición de sistemas de paneles solares fotovoltaicos a través de modelos económicos como los PPA.

En hispanoamérica existe aún un gran potencial de instalación de estos sistemas pues varios países aún tienen una gran dependencia de plantas térmicas para garantizar la confiabilidad de sus redes nacionales de energía eléctrica.

Los precios por kWp instalado actualmente en Estados Unidos rondan los 900 a los 2000 USD en hogares para proyectos on-grid. Esa variación depende principalmente de las inversiones necesarias para la conexión y montaje del sistema.