Mejoran para el autoconsumo las instalaciones de energía solar fotovoltaica menores a 50 kilovatios

Proxima Systems, con sede en el Parque Tecnológico de Boecillo (Valladolid), ha desarrollado un sistema de telemetría especializado en plantas solares fotovoltaicas de pequeña escala, con una potencia de hasta 50 kilovatios. Según el director de la firma, Emiliano Muñoz, el dispositivo permite monitorizar los distintos parámetros que influyen en el funcionamiento de la instalación (como contadores o sondas de temperatura y radiación) y optimizar el consumo de la infraestructura a la que abastezca.

A través de un algoritmo, el sistema permite a los operadores de las plantas solares controlar y automatizar el arranque y parada de las diferentes cargas eléctricas de la instalación (climatización, compresores, enfriadoras, estaciones de recarga de vehículos eléctricos, etc), según el nivel de prioridad asignado a cada una y la potencia eléctrica generada en cada momento. “A nivel tecnológico supone estar continuamente pendiente, medir y comprobar varias veces por segundo todo lo que influye en el proceso. Por ejemplo, se analiza la ocupación del edificio, cuántas personas están dentro de un recinto, y el sistema reacciona en tiempo real adaptando los parámetros de confort climático”, asegura Muñoz.

En la actualidad, explica Muñoz, la mayor parte de las plantas solares fotovoltaicas que se ponen en marcha en España son de pequeña potencia, para cubrir la demanda energética de determinados edificios. Esto es fruto, de la evolución que ha tenido el sector en los últimos años debido a los cambios en la legislación.

Evolución de las instalaciones solares fotovoltaicas

“En el principio de la historia fotovoltaica de España y de Europa se desarrollaron plantas pequeñas que fueron derivando a instalaciones más grandes que eran vistas como una inversión. Con el cambio legislativo en 2010 -cuando se limitaron las horas de producción a las que resultaba aplicable la tarifa fotovoltaica o prima por la producción de kilovatio/hora- aquellas grandes plantas dejaron de ser rentables y por tanto dejaron de montarse”.

Sin embargo, añade, la tecnología ha seguido evolucionando, los precios de las placas solares de energía fotovoltaica han ido decreciendo y ahora estamos en una situación prácticamente de paridad con la tarifa eléctrica, es decir, lo que se paga a una distribuidora por el suministro eléctrico para un negocio o una casa es similar a lo que cuesta generar tu propia electricidad, lo que se denomina autoconsumo.

Esta es la causa, según el directivo, de que ahora se pongan en marcha instalaciones de pequeña potencia en determinados edificios de empresas o industrias, de hasta 50 kilovatios, “unas 100 veces más pequeñas de las que eran comunes anteriormente”.

Por ello, esta empresa vallisoletana, dedicada a la monitorización y control remoto en los sectores de la industria y la energía, que en 2005 sacó al mercado una herramienta especializada para plantas solares fotovoltaicas medianas y grandes denominada Helióstat, ha desarrollado ahora una versión “nano” que introduce como novedad la optimización de los consumos.

Alarmas enviadas al móvil

“Una planta solar fotovoltaica, como cualquier proceso industrial, tiene una serie de puntos críticos que, en caso de desviarse de las condiciones de operación normal, pueden suponer una reducción de su rentabilidad. A través de este sistema medimos, varias veces por segundo, todos los parámetros que afectan a la rentabilidad de la planta solar, los analizamos y los comparamos con lo que debe ser su funcionamiento y el de otras instalaciones, y sacamos conclusiones. De cara al operador de la instalación estas conclusiones, como una posible parada, se traducen en alarmas que se envían a un teléfono móvil en forma de SMS o a un correo electrónico”, detalla Muñoz.

Entre las variables que mide el sistema, que ya está disponible en el mercado, se encuentran la propia radiación solar, ineficiencias producidas por la suciedad de los paneles o por algún defecto, o las condiciones de la instalación eléctrica, “por ejemplo que no hayan sido afectadas por roedores o que no se hayan aflojado las conexiones de los cables”, precisa.

Optimización del autoconsumo

Por otro lado, Muñoz apunta que la empresa “antes se preocupaba por generar la máxima energía posible”, mientras que ahora hay que tener en cuenta que “estamos generando energía para consumirla nosotros mismos”. La optimización de este consumo tiene como objetivo aprovechar al máximo la producción eléctrica y evitar recurrir a la red.

Con una inversión de 3.000 euros en una solución fotovoltaica se puede ahorrar un 20 % de la energía consumida en una vivienda

En el mercado existen diversos sistemas fotovoltaicos para el autoconsumo en el hogar que permiten reducir la factura de la luz creando energía propia. Este tipo de sistemas son beneficiosos, pero ¿cuánto cuestan? ¿qué cantidad de energía ahorran? Y también importante son las cuestiones sobre si permiten la autosuficiencia energética o pueden generar energía suficiente como para recargar un coche eléctrico por la noche. La empresa de soluciones energéticas Tamesol ha presentado un sistema fotovoltaico de estas características y responde a estas dudas en torno a la energía fotovoltaica para hogares particulares.

En soluciones de menor potencia, ideales para hogares o lugares con poco espacio o consumo, Tamesol utiliza micro-inversores conectados directamente a la parte trasera del panel fotovoltaico. Su uso es ideal para soluciones de autoconsumo, en sustitución del tradicional inversor, dado que presenta numerosas ventajas. Reducen las pérdidas ocasionadas al sistema debido a las sombras. En caso de tener sombras sobre un panel conectado a un inversor tradicional, todos los paneles conectados en la misma fila verán disminuida su producción. Con los micro-inversores, al disponer de un inversor para cada panel, se elimina este efecto, llegando a producir hasta un 25 % más.

Coste de instalación media

El consumo de una vivienda instalación media para una persona puede estar entorno a 1KW. El precio que puede rondar una instalación de este tipo se mide en € por watio instalado y ronda los 2,5 a 3 € el W. Si estamos hablando de 1.000 watios, son unos 3.000 €. “Pero cada proyecto es diferente y hay que analizarlo en función de las personas que vivan en la vivienda”, explican desde el equipo de Tamesol.

¿Y cuánta energía se puede ahorrar con una instalación media?

“Cambia mucho dependiendo del caso que se estudie”, explican desde Tamesol. Estimacones de UNEF dicen que el porcentaje para una vivienda típica ronda el 20 % del consumo total.

Adiós al autoconsumo, de momento

El autoconsumo total por el momento es inviable, debido a que se tendría que redimensionar el sistema y añadir baterías. “Otra manera de llegar es con el balance neto, la regulación que el sector está esperando con los brazos abiertos, que consiste en compensar energía producida sobrante con la energía que consumes cuando no estás produciendo (por la noche por ejemplo)”, aseguran desde Tamesol.

¿Valdría para conectar un coche eléctrico?

“La instalación tipo de la que hablamos hace referencia a un consumo mínimo diurno, en el caso del coche eléctrico y siendo el momento óptimo de carga durante la noche, se tendría que redimensionar la instalación de nuevo y añadir baterías”.

La energía fotovoltaica impone su ley durante el verano

La energía solar batió su récord de penetración en España el pasado mes de junio 2011. De hecho, según Red Eléctrica, la Fotovoltaica y termosolar cubrieron hasta 5 % de la demanda, lo que es el porcentaje más alto en la historia de estas fuentes de generación renovable.

La Asociación de la Industria Fotovoltaica (ASIF) y la Asociación Española de la Industria Solar Termoeléctrica (Protermosolar) se congratulan al anunciar que según los datos aportados por el Operador del Sistema Eléctrico, Red Eléctrica de España (REE), la electricidad de origen solar batió su récord de cobertura de la demanda nacional el pasado mes de junio, con un 5 % del total. El anterior récord se había producido justo el mes anterior, en mayo de 2011, con un 4,5 %.

Según Red Eléctrica, la generación eléctrica del mes de junio estuvo liderada por la energía nuclear y los ciclos combinados de gas (22 % cada una), eólica (13 %), carbón (12 %), cogeneración (12 %), hidráulica (10 %), solar (5 %), térmica renovable (1,7 %) y Fuel (0,9 %)

Los análisis de REE todavía no desglosan el origen de la producción solar entre ambas tecnologías. La fotovoltaica, con 3.873 MW instalados, aporta la mayor parte de esa energía, si bien la termoeléctrica, ya con 800 MW conectados, y con más horas operativas, cada vez tiene mayor peso.

La energía solar -especialmente la fotovoltaica- tiene un componente estacional importante y produce más en los meses en que hay más horas de sol.

Células fotovoltaicas de alto rendimiento ‘made in Spain’

Han sido desarrolladas por el Grupo de Investigación en Micro y Nanotecnologías de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), son de silicio y logran un rendimiento del 20,5 %, lo que las convierte en el modelo más eficiente de los que existen en España con este material. Por ejemplo, gracias al elevado rendimiento de este nuevo modelo de células, sólo harían falta 4,8 m2 de placas fotovoltaicas por suministrar la energía consumida por una familia en un año -de unos 4 kWh al día por término medio-, mientras que con las células tradicionales se necesitarían 6,5 m2 Compuestas de silicio cristalino, su funcionamiento es sencillo y similar al de las células convencionales: la luz que captan genera cargas que se recogen en los contactos de las placas y la transforman en corriente eléctrica.

Las células desarrolladas por los investigadores del Grupo de Micro y Nanotecnología de la UPC han superado la barrera del 15 %, rendimiento medio de las células fotovoltaicas más comunes. En concreto, han logrado una eficiencia de conversión (de la luz solar en electricidad) del 20.5 %, cosa que permite aumentar una tercera parte la producción de energía por cada unidad de superficie, según informa la Universidad.

“Lo que interesa es generar muchas cargas y que no se pierdan, es decir, que lleguen a los contactos”, explica Ramon Alcubilla, miembro del grupo de investigación. Finalmente, la luz solar convertida en corriente eléctrica se inyecta en la red eléctrica para usos domésticos e industriales.

La clave del éxito ha sido minimizar las pérdidas, hecho que convierte las células de silicio desarrolladas por los investigadores de la UPC en las más eficientes de España. “Hemos hecho un esfuerzo considerable de concepción y desarrollo de nuevos materiales, de nuevas estructuras y de la tecnología necesaria para que todo el proceso sea lo más perfecto posible y permita lograr altos rendimientos”, apunta Alcubilla. Ahora el futuro pasa por desarrollar procedimientos que hagan posible la fabricación a gran escala.

El resultado de esta investigación -en el marco de la cual se han hecho 38 ensayos desde el 2002- está al nivel de otras de las investigaciones hechas en otros países líderes en el ámbito de la energía fotovoltaica, según la Universidad. De hecho, el rendimiento máximo de células de este tipo es del 24.7 %, logrado por un grupo australiano de la University of New South Wales.

La energía fotovoltaica en el mundo
Según la Agencia Internacional de la Energía, España es uno de los países con más potencia fotovoltaica instalada, con más de 4.000 MW. El líder es Alemania, con 7.203 MW instalados. A escala mundial, de acuerdo con los datos de la Asociación Europea de la Industria Fotovoltaica, la potencia total instalada el año 2009 era de 22.787 MW, 15.943 MW de los cuales en la Unión Europea (UE). De hecho, en dos años, del 2007 al 2009, la UE se ha convertido en líder del sector, triplicando el número de instalaciones fotovoltaicas, seguida de lejos por Japón, con 2.633 MW.

En el 2010, según datos de la Red Eléctrica Española, la energía de origen solar cubrió en España un 2 % del total de la demanda de energía eléctrica y representa un 6,25 % del total cubierto por medios renovables, categoría dónde se incluyen la energía hidroeléctrica, la eólica, la solar térmica, la biomasa, la geotérmica y la energía de mares y océanos, entre otras.

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