La pequeña célula solar que ganó a Goliat

Estamos entrando de lleno en la nueva era de la energía solar. La Agencia Internacional de la Energía lo anunció en 2017: la fotovoltaica es hoy por hoy la tecnología favorita cuando se trata de instalar nueva potencia a la red eléctrica, superando al carbón, al gas y a otras tecnologías consolidadas como hidroeléctricas y eólica. Ya en 2016 se instalaron 74GW de potencia, superando con creces a los 57GW nuevos de carbón y los 52GW de eólica. Y la previsión es que hasta 2022 seguirá batiendo records cada año y se consolidará como la fuente de energía preferida para generar electricidad en todo el mundo.

¿Cómo puede un conjunto de pequeños módulos fotovoltaicos plantar cara a gigantescos aerogeneradores eólicos o a la extrema complejidad de una central de carbón o de ciclo combinado? Es la hermosa complejidad de lo pequeño y del imparable avance científico en el campo de la energía solar.

Desde el año 1883 cuando Fritts construyó en su laboratorio la primera célula solar de estado sólido con un 1% de eficiencia, hasta el año 2018 cuando los módulos son productos de consumo masivo que se venden por cientos de miles y con eficiencias comerciales del 15% al 21%, se ha producido la acumulación de una ingente cantidad de descubrimientos científicos, de éxitos y fracasos, de mejora continua en la producción y en los procesos de fabricación, aprendizajes que han logrado desbordar a las tecnologías existentes.

Fritts empezó a experimentar con el efecto fotovoltaico, la conversión de la luz en electricidad, un efecto que había sido observado por Becquerel 44 años antes. Su primera célula de selenio recubierto de una fina capa de oro era carísima y poco eficiente. Pero fue el primer ganador en una interesante carrera científica de combinaciones de materiales para lograr mayores eficiencias y menores costes de fabricación de esas células. Fritts no tenía muy claro el principio de funcionamiento, porque no fue hasta 1905 cuando Einstein logró dar con la explicación científica del efecto fotoeléctrico, gracias al cuál recibió años más tarde el premio Nobel. Pasaron muchos años hasta que en 1954 en los laboratorios Bell, dieron con la receta que permitía construir células basadas en silicio, más eficientes y que además se podían fabricar para usos prácticos como la nueva industria espacial.

Y al fin llegamos a los años 70 en los que se empezó a ver con claridad, que se podría eliminar la dependencia de los combustibles fósiles, aprovechando la energía ilimitada del Sol. Comenzaron a llegar fondos a programas de investigación y se empezaron a lograr importantes reducciones en los costes de producción de las células y a construir las primeras centrales fotovoltaicas para producir electricidad con inyección a la red eléctrica.

En la fabricación los retos eran lograr producir más al mínimo precio posible, reducir los defectos de fabricación, lograr células más eficientes, fabricas más inteligentes y automatizadas. En sistemas se trataba de formar ingenieros e instaladores capaces de construir plantas en el menor tiempo posible, con estructuras, protecciones y calidad suficiente para producir electricidad barata y con el menor mantenimiento posible. Cuantos más módulos se fabricaban y más plantas se construían, mayores los avances. Y es por eso que cuando Alemania decide impulsar e incentivar la construcción masiva de fotovoltaicas y el resto del mundo se le une con primas e incentivos, cuando la industria solar logra en torno al año 2011 demostrar que la electricidad de origen solar podía por fin competir sin ningún tipo de primas o ayudas con las tecnologías de generación eléctrica tradicionales.

A partir de ahí la fotovoltaica comienza a avanzar en dos frentes: el frente del autoconsumo para edificios que puedan generar su propia energía y el frente de las megainstalaciones para producir energía eléctrica a gran escala.

Todas estas instalaciones funcionan a partir de la conexión de módulos fotovoltaicos. Y si bien existen diferentes tipos de módulos, en función del tipo de semiconductor utilizado, hoy en día más del más del 80% de los módulos que se instalan en el mundo emplean células solares de tecnología de silicio cristalino. A su vez éstos pueden ser mono o policristalinos. Los paneles monocristalinos suponen más del 30% de la potencia que se instala, con eficiencias del orden del 15% hasta el 21%. Pero son los paneles policristalinos, con eficiencias del orden del 14% al 16%, los más instalados. Alrededor del 50% de los módulos son policristalinos y la razón es evidentemente su mejor coste de fabricación, que compensa con creces su menor eficiencia respecto a los monocristalinos.

Ya sean mono o policristalinos, un módulo no es más que un conjunto de 60 a 72 células solares de un espesor de unos pocos cientos de micras, conectadas en serie y paralelo mediante contactores, protegidas por un vidrio para soportar las inclemencias del tiempo y con un marco metálico para dotarle de rigidez mecánica. Sus dimensiones de 1m de ancho, por 1,60m de largo y apenas 3-4cm de grosor, además de un peso inferior a 20kg, le otorgan la gran ventaja de que es manejable por una sola persona, lo que facilita su instalación.

Las potencias de cada módulo rondan hoy en día los 270W para módulos policristalinos y alcanzan ya los 300W en monocristalino. Así pues en un autoconsumo en un hogar bastan 5 a 10 módulos para alcanzar una potencia de 1,5kW a 3kW. En una megainstalación se pondrán decenas de miles.

La elección entre adquirir módulos monocristalinos o policristalinos es una cuestión que tiene que ver con cuánta superficie tenemos disponible. El módulo monocristalino es en torno a un 5%-10% más caro que el policristalino, ganar eficiencia implica fabricar células de un grado de pureza muy alto y eso tiene un precio. En cambio las células policristalinas surgieron precisamente para obtener una buena eficiencia pero a un coste más reducido, por lo que son células que tienen mayor grado de impurezas. Sin embargo la eficiencia sólo es importante cuando queremos instalar más potencia en menor superficie. Así por ejemplo en una vivienda, para instalar 1,5kW en el tejado se podrían poner 5 módulos monocristalinos ocupando una superficie de 8m2. Si utilizaramos módulo policristalino, tendríamos que poner 6 módulos y ocupar 9,6m2.

Una segunda tecnología de vanguardia es el módulo solar bifacial, capaz de producir energía tanto por delante como por detrás del panel. Este tipo de paneles se utilizan en aquellas superficies o azoteas que son planas en las cuales podemos orientar nuestro módulo unos 25 o 30 grados. Así, a través de esta tecnología, podemos también producir energía con el efecto que tiene la luz cuando, tras atravesar el panel, rebota en el suelo y choca con la parte trasera del módulo. Si bien es cierto que gracias a esta cualidad tenemos un incremento de la producción energética del 5 hasta el 30%, hay que tener en cuenta que no podemos utilizarlos en aquellos lugares donde tengamos muy poca superficie disponible o la orientación no sea la adecuada para el efecto del rebote. Más allá de los distintos tipos que acabamos de ver y de sus distintas características, para asegurar la máxima eficiencia de nuestra instalación y la mayor vida útil posible, se hace fundamental contar con materiales de calidad. Cuando hablamos de inversiones en nuestro hogar que van a estar presentes durante aproximadamente 30 años de nuestras vidas, merece la pena detenerse a observar qué paneles son mejores que otros para que no nos salgan defectuosos.

En muchas ocasiones, los paneles baratos pueden acabar con las células quemadas y sin posibilidad de volver a utilizarlos. Esto se debe a que los materiales utilizados para acompañar a la célula fotovoltaica, tanto el vidrio como los adhesivos que se utilizan, son de baja calidad dando resultados no deseados. Dentro de los diferentes fabricantes de módulos solares no todos atienden de la misma manera a la calidad final o a la trazabilidad de los materiales con los que realizan sus productos. Para terminar con este sencillo repaso a los principales tipos de paneles solares nos atrevemos a hacer una consideración basada en la experiencia de la que nos dotan las distintas instalaciones realizadas. A la hora de plantearse una instalación de autoconsumo, la mejor opción siempre es apostar por las tecnologías consolidadas sin necesidad de esperar a que surjan tecnologías futuras. No es necesario esperar más para comenzar a producir nuestra propia energía en nuestros hogares.

Juan José del Valle

Artículo publicado originalmente en la revista ENERGÉTICA número 179 Septiembre 2018

El balance neto es mejor para el planeta que la batería Tesla

Cada vez más gente se sube al tren del autoconsumo en los hogares. Una casa puede comenzar a funcionar con energía limpia simplemente con unos paneles solares y un inversor. Durante el día se obtiene electricidad del sol y cuando llega la noche, o hace falta más energía, se dispone de la red eléctrica. Una instalación fotovoltaica en un hogar normal puede estar proporcionando en torno al 40% de la energía eléctrica que consume la vivienda y aún así, todavía habría excedentes de energía por esas horas en que hay menor consumo que generación.

Algo tan sencillo se puede complicar un poco más. Hace 4 años la compañía TESLA lanzó una propuesta de aparente sentido común al mundo entero: ¿por qué no almacenamos en una batería los excedentes de energía solar que tengamos durante el día y así los aprovechamos en la noche para ahorrar más en la factura? Hay que aclarar que en ningún momento propuso desconectarse de la red, pues sería antieconómico colocar una batería enorme con al menos cinco días de autonomía y un generador de gasolina de respaldo para no quedarse a oscuras ante averías. La propuesta razonable era almacenar energía suficiente para una sola noche en baterías de litio y mantener la conexión con la red eléctrica para respaldo.

Así, gracias al tirón mediático de TESLA, es muy habitual que las personas interesadas en generar su energía se pregunten si merece la pena añadir a su generador fotovoltaico un sistema de baterías. ¿Pasa el futuro de las renovables por la presencia de baterías en los hogares? Aquí brindamos 7 razones por las que consideramos que hay otras opciones mucho mejores:

1.Las baterías encarecen significativamente el precio del sistema fotovoltaico

Un sistema fotovoltaico básico de 2,7kW sin baterías puede costar según las particularidades de la vivienda en torno a 5.000€ a 6.500€ con todo instalado e IVA incluido. ¿Cuánto cuesta añadirle como extra una batería? El extracoste de un sistema de almacenamiento es la suma de la batería, el transporte, el inversor cargador de batería, el sistema de comunicaciones y control inteligente, el cable y protecciones y las horas de trabajo que requieren su diseño, instalación y configuración. El precio depende de la tecnología, la marca y la capacidad de la batería.

Autoconsumo con bateria vs sin bateriaSi adoptamos un buen diseño con una batería de litio de unos 6kWh y un fabricante de gama media-alta como TESLA, LG o BYD para intentar acercarnos a los 15 años de vida útil, el aumento de precio que supone el sistema de baterías rondaría los 5.500€ a 6.500€ IVA incluido. Por este motivo, la mayoría de la gente opta por instalar el sistema fotovoltaico sin baterías que tiene un precio más asequible y proporciona ahorros del orden del 25% al 30% en la factura.

Comparativa de precio IVA incluido en 2018 entre sistema fotovoltaico de 2,7kW y el mismo sistema con almacenamiento de 6,4kWh. Fuente: ECOOO

2.La vida útil de la batería se come los ahorros obtenidos

Investigadores del Reino Unido realizaron en 2017 un estudio de análisis de viabilidad del uso de baterías sistemas fotovoltaicos en hogares, en el que concluyeron que debido al ritmo de degradación de las baterías y a su vida útil esperada, aquellos propietarios de sistemas solares del Reino Unido que habían instalado baterías en sus sistemas solares iban a tener pérdidas económicas a largo plazo en vez de ganancias.

En España las condiciones económicas son diferentes al Reino Unido y cuando se incorpora un sistema de baterías, a corto plazo el ahorro puede alcanzar en torno al 50-60% en la factura (un sistema sin baterías ronda el 25%-30%). Pero las condiciones técnicas a largo plazo son similares y está claro que por mucho que prometa el fabricante, entre el año 10 y el año 15 la batería morirá. Durante esos años buena parte del ahorro extra que se obtiene se ha tenido que destinar a recuperar lo que ha costado la batería y más pronto que tarde habrá que comprar otra nueva. Por supuesto existen empresas interesadas en vender baterías en hogares que se esfuerzan en presentar números y escenarios más atractivos. Pero si se hace un análisis de flujo técnico-económico riguroso, serio y conservador, resulta cuestionable la ventaja económica de instalar baterías en los hogares frente a los sistemas sin baterías, especialmente en países con esquemas de balance neto.

3.El cambio de hábitos sale más barato

Está comprobado que en toda casa en la que se instalan los paneles fotovoltaicos, se produce un gran cambio en la forma de consumir energía. Es fácil visualizar que durante las horas de luz hay energía gratis y por eso es frecuente que aparatos que antes se encendían a cualquier hora, pasen a encenderse en las horas de luz. Son varios los trucos para aprovechar el excedente: desde colocar programadores horarios para el encendido de lavadoras o lavavajillas en las horas centrales del día, pasando por calentar y almacenar agua en un termo eléctrico o concentrar las tareas del hogar al fin de semana cuando hacemos más vida en casa.

El cambio de hábitos es gratis y sólo requiere de inteligencia y quizá algún enchufe programable que cuesta 10€ en una ferretería. Además aumenta la cultura energética y la conciencia ambiental y mejora la vivienda incorporando la domótica y el control de cargas.

4.Las palabras de un real decreto son más ecológicas que las baterías

El balance neto es un tipo de regulación del autoconsumo, una concepción intelectual que se plasma en un real decreto y que premia a los hogares que generan energía limpia para autoconsumo y para inyectar al sistema eléctrico más kilovatios limpios justo en las horas punta. Consiste en algo tan sencillo como en compensar económicamente a los autoconsumidores por los excedentes de su instalación. Ya existen diferentes modelos de balance neto o de tarifas especiales en países tan dispares como México, Uruguay, Brasil, el Reino Unido o nuestro vecino Portugal.

Tanto el balance neto como las baterías para sistemas solares, persiguen un mismo fin: hacer más atractivo el autoconsumo, aumentar el beneficio económico por la energía limpia generada y consecuentemente lograr con los ahorros en la factura eléctrica una recuperación de la inversión realizada en un menor tiempo.

El balance neto es un conjunto de palabras negociadas entre la sociedad, aprobadas en un parlamento y plasmadas en el BOE. No requiere de la instalación de ningún aparato adicional, pues los contadores de telegestión son bidireccionales y permiten a las empresas eléctricas monitorizar hora a hora toda la energía excedente que sale de las viviendas a la red. No hay nada más ecológico que las palabras para promover el autoconsumo.

5.Las baterías son un extra que consume los recursos limitados del planeta

A diferencia del balance neto, las baterías no surgen de una negociación política ni de un parlamento. Surgen de grandes instalaciones mineras para extraer el litio en países como Australia, Chile o Argentina.

Esta minería puede realizarse bien en yacimientos en vetas o bien en salmueras naturales. La minería en roca es más cara y con un gran impacto ambiental. La de salmueras podría decirse que tiene un menor impacto ambiental. Se perfora la tierra y se inyecta agua para extraer la salmuera y verterla en piscinas gigantescas. Gracias al sol, el agua se evapora y en las piscinas queda un residuo que es trasladado a unas instalaciones de procesado, dónde se obtiene hidróxido de litio que es el material utilizado para las baterías de litio. Ese polvo blanco se exporta desde los países extractivistas hasta los países donde se encuentran las fábricas de baterías.

Las emisiones de CO2 asociadas a la fabricación de una batería de litio son del 50% en la fábrica, un 10% al 20% de la minería de litio y el resto de otros materiales que componen la batería. Por cada kWh de batería de litio fabricado, se emiten de 150kg a 200kg de CO2 equivalente. Luego una batería de litio de 6kWh, produciría un máximo de 1,2 toneladas de CO2 equivalente. Si la batería estuviera destinada a un vehículo eléctrico, estas emisiones se compensarían en unos 8 años debido a que contribuyen a reducir el consumo de gasolina. Sin embargo en el caso de las baterías para autoconsumo no hay compensación alguna. La energía renovable almacenada en la batería es energía excedente que de no haber batería se hubiera inyectado en la red eléctrica. Con o sin batería, son los paneles fotovoltaicos los que evitan las emisiones de CO2.

Vista aérea de la explotación minera de Litio Salar de Olaroz con una extensión de 64.000 hectáreas, Argentina. Fuente: Wikimedia Commons

6.El litio nos va a hacer falta para otros usos más prioritarios

Las baterías de nuestros móviles y portátiles son de litio, pero apenas tienen unos cuantos gramos y por eso no ha habido problemas de abastecimiento.  Pero para el enorme desafío de reemplazar el parque mundial de vehículos que se mueven con combustibles fósiles a vehículos eléctricos, hacen falta millones de baterías de litio de gran capacidad y peso. La demanda de litio se va a multiplicar por cinco para el año 2025.

Por otro lado, para continuar aumentando el porcentaje de renovables en el mix eléctrico y con el reto de seguir integrando fuentes no gestionables como la energía eólica, la incorporación de sistemas de almacenamiento a gran escala serán una herramienta fundamental. Un buen ejemplo es el sistema de almacenamiento gigante de baterias de litio de 100MWh que TESLA instaló en Australia para estabilizar la red y reducir los precios de la energía en el mercado. Aquí juegan un papel muy importante tanto el gestor de la red eléctrica como las empresas distribuidoras. Vamos a necesitar mucho litio para estos usos a gran escala que mejoren un sistema eléctrico que es colectivo.

Así pues no tendría ningún sentido estratégico perjudicar el despliegue del vehículo eléctrico y la mejora de la red eléctrica, con un competidor adicional por el litio que haga que aumente su precio y acelere el consumo de las reservas existentes.

Estación de carga de vehículo eléctrico. Fuente: Wikimedia Commons

7.Las baterías no producen energía renovable

Las baterías almacenan el excedente producido por la instalación fotovoltaica coincidiendo con el pico de consumo del sistema eléctrico que hay en las horas centrales del día. Desde el punto de vista económico y energético es más eficiente aprovechar el sol e inyectar ese excedente directamente a la red para beneficio de todo el sistema eléctrico.

Por ejemplo el jueves 14 de Junio a las dos de la tarde, las centrales de carbón estaban aportando el 6,5% de la energía consumida en la península, mientras que el gas aportaba el 7% y la solar fotovoltaica un 10,8%. ¿Qué ocurriría en el sistema eléctrico si se triplicara la potencia fotovoltaica? Por un lado el pico de demanda se reduciría puesto que las viviendas estarían autoconsumiendo parte de la energía. Por otro, los excedentes de energía limpia expulsarían la energía sucia hasta el punto que no habría que quemar gas ni carbón en esas horas. Ésto además abarataría el coste de la factura eléctrica pues cuanta menos energía sucia se consume, menor es el precio de la energía en el mercado eléctrico y mejor para la economía del país, ya que se tienen que importar menos combustibles fósiles.

Pero vamos más allá si visualizamos que cada euro invertido en baterías, es un euro menos destinado a generar más energía limpia. Un sistema de baterías cuesta mucho dinero y no produce ni un sólo kWh de energía limpia. Sin embargo hay personas que sí están dispuestas a invertir esa elevada cantidad a cambio de mayores ahorros. Entonces, ¿por qué no les animamos a colocar más paneles fotovoltaicos para producir más energía limpia? Nos encontramos en una carrera contrarreloj para reducir la emisiones de CO2 y cada euro que se destine a generar energía limpia es más valioso que invertirlo en otros usos que no reducen emisiones. Con un incentivo económico adecuado como el balance neto, una familia por ejemplo que tuviera un sistema de 2kW, podría encontrar muy atractivo duplicar su potencia hasta los 4kW y generar el doble de energía limpia. Tendrían más excedentes pero recibirían mayores descuentos en su factura gracias al balance neto. La transición energética se podría acelerar enviando los incentivos adecuados a la sociedad.

Generación eléctrica con energías sucias a las 14.00 del Jueves 14 de Junio de 2018. Fuente. REE

Generación eléctrica con energías renovables a las 14.00 del Jueves 14 de Junio de 2018. Fuente. REE

Conclusión

En un contexto de crisis social, energética y ambiental, conviene que la sociedad elija con sensatez el camino que conviene recorrer, dándole a la tecnología los usos que favorezcan el bien común. Las palabras nos demuestran en este caso que son más poderosas que la tecnología. A 19 de Junio de 2018 el balance neto no se ha aprobado aún en España, pero hay señales para la esperanza. Europa ha acordado que el 32% de su energía será renovable en 2030, el sentido común se impone y el nuevo gobierno de España parece estar dispuesto a superar este objetivo. Lo que toca ahora es una política y una planificación energética inteligente a largo plazo donde el medio ambiente esté en el centro de todo.

La Tercera Revolución Industrial empieza en los municipios

Publicado originalmente en el blog ALTERCONSUMISMO de ELPAIS.

Suena el despertador y Rafa B. se levanta como cada mañana para ir a su trabajo. Desde hace meses, una inquietud ronda su cabeza: las naves industriales del Polígono Industrial Los Olivos, en Getafe, han estado recibiendo energía gratis durante años. Con este runrún aún presente, se mete bajo el agua de la ducha mientras continúa preguntándose cómo es posible que nadie utilice la energía que día a día cae sobre los edificios. En el desayuno, calcula la distancia que han recorrido los fotones desde el Sol hasta los tejados de su ciudad, ¡más de 150 millones de kilómetros! Entre sorbo y sorbo de café, se da cuenta que no sólo nadie está aprovechando esta energía sino que los propietarios de estas naves la están regalando. Le cuesta entender los motivos que se encuentran tras esta realidad y, de pronto, recuerda toda la alarma generada en torno a las energías renovables, materializada en lo que llamaremos solarfobia y, en un importante desconocimiento tecnológico.

Las cubiertas del polígono ofrecen más de 28 hectáreas de superficie. La pregunta es inmediata, ¿por qué no le damos uso a ese inmenso espacio? Los números de Rafa demuestran que eliminando sombras y elementos de las naves, se podría aprovechar el 65% de esa extensión para generar electricidad con placas solares. Nada menos que 18 hectáreas produciendo energía en abundancia, o lo que es lo mismo, la superficie de 36 campos de fútbol. Se trata de una cantidad tan grande que puede costar visualizarla pero implicaría la instalación de cerca de 100.000 paneles solares.

Rafa plantea la construcción de 228 instalaciones fotovoltaicas sobre tejados industriales, 25MW de potencia, con una inversión de 36,8 millones de euros que se recupera íntegramente en 7 años. Se trata de una cantidad inferior a los 117 millones de euros de ayudas directas para eficiencia energética del Programa de Ayudas a las PYMES y gran empresa industrial del IDAE.

Las empresas del polígono lograrían un ahorro en su factura eléctrica de hasta un 25%, Energía más barata que la que consumen actualmente, procedente exclusivamente de la red eléctrica. Pero al margen de estos números, lo que resulta incuestionable es que sería el planeta el principal beneficiado de la democratización de la energía solar. Se trata de una fuente de energía inagotable, renovable y, lo más importante, poco dependiente de los combustibles fósiles. En un mundo globalizado, donde el cambio climático avanza inexorablemente, el cambio de modelo energético ha dejado de ser una opción. Apremia, y más aún en España, transitar hacia un nuevo arquetipo descentralizado, en el que la ciudadanía se active y empodere, impulsando el cambio desde abajo y de forma horizontal, participativa y participada. Un nuevo modelo energético descarbonizado que permita abordar los enormes retos ambientales y sociales a los que nos enfrentamos.

La realización de este proyecto, evitaría la emisión de 27.000 toneladas de CO2 cada año a la atmósfera. Pero además, actuaría de revulsivo para la mermada economía del municipio. La fotovoltaica es una tecnología fácil de desplegar y que genera empleo local y, por tanto, riqueza. Y Rafa lo sabe. Mientras recorre el polígono industrial, no puede evitar mirar a su alrededor y sentir esa punzada de tristeza por todas las pequeñas empresas y pymes que se han visto obligadas a echar el cierre durante estos años de crisis. Pero esa mañana es diferente. En tan sólo seis meses, se podría ejecutar su proyecto implicando a 25 empresas instaladoras y dando empleo directo a 250 personas entre electricistas, montadores de estructuras, transportistas, albañiles, ingenieros, administrativos, etc.

Ante unos datos tan incuestionables, ¿qué se necesita para poner en marcha el proyecto de Rafa? Posiblemente, voluntad para transitar hacia un nuevo modelo energético que apueste por el poder de la comunidad, resiliente, inclusivo, participativo, consciente y sensato. Por ello, sin duda, el papel de las administraciones locales resulta fundamental e imprescindible al erigirse como catalizadoras de este cambio de paradigma, situando a las personas en el epicentro de la acción y conectando todo el entramado de redes y tejido social presente en el municipio.

Las Ciudades en Transición, los Foros de Emprendedores Locales o EcoooLocalson ejemplos del potencial que presenta para los municipios la transición hacia una economía baja en carbono, respetuosa con su entorno, local y de escala humana.

Voluntad e ilusión para promover otras ciudades y pueblos donde primen las personas y el medioambiente con un modelo energético ciudadano, sostenible y sensato.

5 inventos solares que parecen útiles (pero no lo son)

Artículo publicado originalmente en la revista ETHIC

¿Carreteras, ventanas, cargadores y hasta camisetas solares? Lamentamos decirte que muchos de estos inventos tienen más de poético que de funcional. Además, no los necesitamos: la fotovoltaica ya es una de las tecnologías energéticas más baratas del mundo y no requiere de soluciones mágicas.

  1. La carretera solar

Recientemente nos despertamos con el titular de que Francia inauguraba la primera carretera solar del mundo. Se trata de una instalación piloto de 1 km que consiste en la integración de los paneles solares en el suelo de una carretera. Una de esas carreteras por las que circulan coches y camiones, de las que tienen baches, grietas y se suelen reasfaltar cada pocos años. Su precio es 17 veces superior a lo que cuesta una instalación fotovoltaica normal y corriente, pero sus promotores planean cubrir 1.000 km con este sistema. Eso sí, con financiación pública. Es un buen negocio para ellos, pero incluso el propio sector renovable de Francia considera que es un «chisme bonito de precio exorbitado». ¿Por qué instalarlo lejos de los lugares de consumo, sometiendo al suelo a ese desgaste y para beneficio de los propietarios de las autopistas?

  1. Las ventanas solares

Cada pocos meses corre como la pólvora la noticia de que científicos de alguna universidad han creado unas células solares que se pueden adherir a los cristales de nuestras casas. No parece un gran avance cubrir la única entrada de luz y calor natural con una célula que precisamente trata de absorber la mayor cantidad de radiación solar posible. Pero más descabellado es elegir las ventanas de los edificios, cuando precisamente la mayor superficie disponible no es la de las ventanas, si no la de los muros de la envolvente. ¿Por qué cubrir las ventanas, cuando disponemos de superficie en abundancia de ladrillo feo y opaco? Quizá sea una aplicación solo para edificios de oficinas completamente acristalados. Pero, ¿alguien ha pensado en el mantenimiento de esos cristales? Quien haya trabajado alguna vez en mantenimiento de instalaciones solares, sabe perfectamente que esas células integradas en el vidrio pueden estropearse en algún momento y que será difícil, si no imposible, sustituirlas, puesto que no habrá repuestos o la reparación será sumamente costosa. ¿Por qué complicar lo que es sencillo? Estéticamente hermoso; funcional y económicamente estúpido.

  1. Desconectarse de la red eléctrica

Frente a tu casa tienes una red que te provee de energía con una disponibilidad del 99,9% del tiempo sin interrupción. Pero tu cuñado instalador te convence de que cortes los cables, porque «¡cómo vas a seguir pagándole a las grandes empresas cuando puedes ponerte unos paneles y baterías y desconectarte de la red!». Y ahí vas tú, te das de baja de la compañía y te dejan de llegar las facturas. Pero, claro, necesitas energía, así que tienes que poner una cantidad bastante grande de paneles y una gran capacidad de baterías para darte autonomía durante al menos 5 días en los peores meses del año de invierno. Eso requiere 20.000 euros ahora. Y a los 10 años, cuando se agoten las baterías, otros 5.000 euros. Y cuando se estropee el inversor-cargador, otros 2.000. Y cuando tengas la primera avería un sábado y tu cuñado instalador no vaya a arreglártelo hasta el martes, pues tendrás que comprar un generador diésel porque, como has cortado los cables, tienes energía infinita delante de tu casa, pero no puedes coger ni un kWh. Así que pasas de tener una vida tranquila a tener unos gastos económicos y una incertidumbre considerables. Todo este lío es completamente innecesario. El sistema solar de autoconsumo más normal y popular es aquel conectado a la red. Es una locura desconectarse. Es tan sencillo como que te da energía durante las horas de sol. Si necesitas más energía o energía nocturna, pues te la proporciona la red eléctrica. Vale apenas 6.250 euros y no requiere de baterías, pues sigues conectado a la red. Ya le haces daño a la compañía eléctrica cuando dejas de consumir un 40% de energía, que ahora obtienes del sol.

  1. El cargador solar de móvil

«Pon a cargar tu móvil con un panelito solar». Suena idílico: conectamos nuestro smartphone a un cargador que cabe en un bolsillo y que aprovecha la energía gratis del sol. Aquellos que se hayan comprado algún microcargador solar de móvil, sabrán lo frustrante que es comprobar desde el primer día la poca energía que aporta a sus móviles. ¿Cuál es el problema? Que son paneles liliputienses, casi de juguete. Un panel de tecnología monocristalina, aprovechará un máximo del 15% de la energía incidente del sol en condiciones óptimas (orientado perpendicularmente al sol y a una temperatura óptima). Si el panelito mide apenas unos centímetros, poca energía puede generar. En el mundo real estos microcargadores solares de móviles tienen tan poco rendimiento que requieren alrededor de 20 horas para cargar su propia batería interna. En una hora a buena radiación solar lograríamos un máximo de un 5%. Hay que tener mucha paciencia para cargar un móvil, salvo que se tratase de un Nokia 2110.

  1. Cortinas y ropa solar

¿Te imaginas ir cubierto de pequeñas células solares? Más allá del acierto o no en el diseño de las prendas, el valor añadido y diferencial de la propuesta de ropa solar se centra en el atractivo de disponer de tu propia fuente de energía móvil. Con la promesa de lograr producir 1 vatio de potencia y cargar el móvil en pocas horas, se lanza al mercado una camiseta recubierta de unas 120 finas células solares que difícilmente aguantarán un par de viajes en la lavadora. De nuevo tenemos un montón de células sombreadas continuamente, desorientadas y de capa fina, aún más ineficientes por unidad de superficie. ¿Has pensado en cuántos días necesitaríamos llevar puesta la prenda bajo un sol radiante para lograr cargar nuestro smartphone? Si eres de los que cargan el móvil con un maniquí en la playa, puede serte útil. Pero incluso así, teniendo en cuenta que cargar el móvil cuesta apenas 60 céntimos al año, vamos a dejarnos de juguetes.

 

La imagen del artículo es de Mark Guim – Daylight Savings Solar Phone Charger at Flickr (Source), CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49212165

Solarfobia, el triunfo del oligopolio sobre la razón

Artículo original publicado en la revista GALDE

La solarfobia puede definirse como el miedo a colocar placas fotovoltaicas en el tejado de una casa. Es una de las fobias a las renovables más comunes y, posiblemente, más extendidas en España. Las personas aquejadas de esta fobia creen que el autoconsumo es ilegal, que un peaje al sol hace inviable autogenerar energía, que hay malignos inspectores sancionando por doquier a los productores verdes, multas millonarias o peligros futuros. Las reacciones de los solarfóbicos pueden parecer irracionales a ojos de los ciudadanos de otros países como Portugal, Alemania, Francia, Reino Unido, Chile, donde las personas disfrutan del sentido común de generar energía en sus tejados.

En un estado donde el 35% de la población reside en más de 5 millones de viviendas unifamiliares o adosados, hubiera sido sencillo que al menos el 1% de los hogares, 50.000 viviendas, se hubiera lanzado ya a generar energía gratis con el sol. Que tu vivienda genere el 40% de su energía, o un 25% de ahorro en la factura, son argumentos muy atractivos per se. Sin publicidad y sólo con el boca a boca, el efecto contagioso de la energía solar hubiera provocado una explosión renovable. Pero a Junio de 2016 se encontraban registradas un total de 51 instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo en la sección 1 del Registro de Autoconsumo de Industria, la de los pequeños suministros de potencia inferior a 10kW, lo más común en hogares.

Desde un punto de vista racional, la casi nula implantación del autoconsumo en España no tiene más que ver con las barreras de la legislación vigente, que no son tan grandes como parecen, como con la parálisis colectiva provocada por el miedo. El temor es necesario para protegerse y sobrevivir, pero una mala interpretación de la realidad y una información errónea puede activar el mecanismo del miedo cuando no debería hacerlo. Son las denominadas fobias o los miedos irracionales.

En los últimos 6 años se ha desarrollado en España una de las campañas de comunicación y manipulación anticlimática más exitosas de todo el mundo. La solarfobia generalizada es la gran victoria de toda la gran industria de las energías sucias.

Todo comenzó en la primavera de 2010 en la forma de nuevos mitos. Las plantas fotovoltaicas generaban energía de noche, hasta que la Comisión Nacional de Energía (CNE) demostró meses después que eran errores de medida. Los productores renovables eran “cazaprimas”, aunque prefirieron financiar con su capital la transición renovable. El déficit de tarifa era culpa de las renovables y encarecía la factura, aunque en realidad bajaba el precio del mercado mayorista. Los medios de comunicación fueron el altavoz necesario y para lograr mayor difusión las informaciones tenían que ser sensacionalistas. Los creadores de mitos querían cambiar conciencias y lo consiguieron. Transformaron prestigio en desprestigio asociando valores negativos a las renovables, generando hostilidad y antipatía, cuando no sospecha y cautela.

Esta animadversión sirvió para justificar los cambios legislativos en contra de los productores renovables. Durante 4 años se sucedieron diversos decretos que perjudicaron a más de 60.000 productores, reduciendo sus ingresos. El objetivo entre otros era sanear el sector eléctrico sin tocar los cuantiosos beneficios de centrales nucleares, las hidroeléctricas, el carbón o los ciclos combinados. La Ley 23/2013 y el RD413/2014 culminaron el proceso de recortes garantizando una rentabilidad positiva y razonable a todas las instalaciones renovables. Pero caló en la opinión pública otro mito: que los productores se habían arruinado.

Fue así como la campaña anti-renovable del oligopolio evolucionó a un segundo nivel: la cultura del miedo. Con un consenso internacional sobre el cambio climático y sobre el papel de la eficiencia energética y las renovables para combatirlo, resultaba bastante complicado asociar a las renovables a una amenaza real. Pero conscientes de que el miedo se activa ante amenazas cercanas y no lejanas, aproximaron la amenaza a la vida de las personas. Se promovió insistentemente, que convertirse en productor renovable podía llevar a la ruina a la gente o afectar a su seguridad económica para siempre.

Así los perjudicados y los movimientos sociales cumplieron sin pretenderlo una función importante en la campaña de desprestigio. El castigo a las renovables tuvo una clara intención ideológica: “las renovables son inseguras, no te puedes fiar de ellas”. La visibilización de las víctimas es necesaria para grabar un mensaje mucho más profundo. Evidentemente había que movilizarse y actuar contra las políticas injustas, pero nadie podía imaginar que el oligopolio aprovecharía la fuerza de la protesta en su favor, ahondando en la fobia a las renovables.

Entretanto en noviembre del año 2011 se legaliza el autoconsumo en España con el RD1699/2011. Este real decreto permitía construir generadores eléctricos renovables de hasta 100kW, luego abría el camino al sol y al viento en todas las viviendas, industrias y servicios. Aquí el oligopolio volvió a dar una lección de manipulación. Primero se creó la ilusión de que no existía real decreto de autoconsumo, cuando lo único que faltaba era un nuevo real decreto que mejorara las condiciones del autoconsumo existente recompensando los excedentes con un balance neto o similar.

En segundo lugar, desde el Ministerio de Industria se comenzó a agitar cada pocos meses el rumor de que en breve se aprobaría un nuevo real decreto de autoconsumo. Se trataba de animar a las personas interesadas a esperar un poquito más para ponerse los paneles. Lo que ocurrió fue que nunca cumplieron su palabra y transcurrieron años de espera pese a que el autoconsumo ya era legal y viable desde el 2011. En ese tiempo, se publicaron 3 borradores de real decreto que de nuevo valiéndose tanto de los medios de comunicación lanzaron amenazas: peaje de respaldo, peaje al sol, penalizaciones, multas, etc. Fue una jugada maestra con la que lograron paralizar el autoconsumo, sin tener siquiera que aprobar un real decreto para ello. Bastó con la amenaza a lo desconocido.

Finalmente, en octubre de 2015, se aprueba un real decreto, el RD900/2015 que apenas implica modificaciones respecto al marco ya existente desde el año 2011. Se imponen algunas modificaciones técnicas y administrativas para antiguas instalaciones y multas para los que no las cumplan. Pero el objetivo de estas barreras no es tanto perseguir a los antiguos autoconsumidores, como volver a crear inseguridad a futuro para los que se lo quieran poner. El Ministerio de Industria no tiene medios para inspeccionar las antiguas instalaciones de autoconsumo y eso lo sabe la gente pues ningún autoconsumidor está aplicando las modificaciones que pide el real decreto. En todo caso lo que hay son autoconsumidores que están aprovechando para mejorar y ampliar sus instalaciones.

Por otro lado no existe ningún peaje para aquellas instalaciones que se montan en viviendas. El peaje a la energía autoconsumida existe para los consumidores de más de 10kW, que son normalmente industrias y servicios, y lo único que hace es aumentar el plazo de amortización en 2-3 años.

Hay un mantra que se repite a menudo: “después de lo que hicieron con las renovables, conviene estar alerta y vigilantes. Mejor esperar a una situación mejor”. Ni en sus mejores sueños, IBERDROLA hubiera imaginado un escenario tan ventajoso a sus intereses. Por supuesto, el real decreto de autoconsumo no es suficientemente bueno y habrá que derogarlo por completo para construir algo mucho mejor, pero de nuevo es un mito que el autoconsumo a día de hoy sea inviable.

Cuando el miedo sobrepasa una dosis soportable, se vuelve patológico y crea bloqueos. En esa situación nos encontramos en pleno año 2016. Una tecnología limpia y madura, mucho más barata que un coche, que convierte nuestros hogares en ecológicos y nos permite ahorrar dinero y emisiones de CO2, resulta que apenas se instala en uno de los países con mayor recurso solar de Europa.

Las pocas personas que no se dejaron llevar por la fobia, siguieron adelante con sus planes, generando energía renovable en sus propias casas desde hace años. Ni les han perseguido, ni están perdiendo dinero. Todo lo contrario, están ganando. No son héroes, ni valientes, ni personas extraordinarias, simplemente actúan racionalmente y dejándose llevar por el sentido común. ¿Podremos reírnos dentro de unos años de lo absurdo que fue tener esta fobia masiva durante tantos años? Es el momento de actuar.

 

Lavapiés solar: energía limpia para todo un barrio

Publicado originalmente en el blog ALTERCONSUMISMO de ELPAIS.

A las 12 horas del día de mañana ocurrirá algo increíble en el tejado de un edificio de viviendas del barrio de Lavapiés, en Madrid. Todo comenzará ocho minutos antes en un lugar muy lejano, a 150 millones de kilómetros. A las 11:52 horas se producirá una reacción nuclear en el Sol que pasará inadvertida en la Tierra. Esa potente reacción provocará la transformación de materia en energía y dará inicio a una frenética carrera a la velocidad de la luz y en dirección a nuestro planeta.

En apenas ocho minutos recorrerá el espacio y entrará en la atmósfera terrestre, irrumpirá en el cielo de Lavapiés y chocará a las 12h contra un tejado. El impacto se producirá en silencio, mientras los vecinos pasean por la plaza. Nadie se dará cuenta salvo Montse, que observa la pantalla de un inversor y sonríe observando que los 10 paneles fotovoltaicos de su tejado generan energía. Este suceso se producirá cada día a la misma hora. 365 días al año durante los próximos 30 años, hasta que los paneles agoten su vida útil. El tejado de Montse no es el único. También está el de Antonio, el de Pablo, el de Marta, el de Greg… Los tejados vacíos de nuestras ciudades pronto pasarán a la historia. No ocurrirá de la noche a la mañana, si no a lo largo de una transición energética.

La empresa de no lucro Ecooo, cuya sede se ubica en la calle Escuadra de Lavapiés, ha hecho el ejercicio de recorrer tejado a tejado el popular barrio madrileño, eligiendo los más aptos para una primera etapa de solarización. El resultado se observa en el siguiente mapa público. Se llama Lavapiés Solar. No existe en este momento, pero se podría hacer realidad en tan sólo 2 meses.El barrio de Embajadores-Lavapiés, ubicado en el centro de Madrid, supone un gran reto para un despliegue solar. Más de 45.000 personas viven y consumen energía en un área de 1km2 con más de 22.000 viviendas que ocupan unos 1.300 edificios, muchos de ellos centenarios. Es un barrio con una dependencia energética cercana al 100%: toda la energía que consume el barrio se importa de fuera.

En una primera etapa, Lavapiés Solar aprovecharía todas las azoteas vacías del barrio de Lavapiés. Las 227 azoteas del barrio son cubiertas donde resulta bastante sencillo trabajar porque son planas, accesibles, transitables y seguras para los instaladores. Son lugares donde también habitan chimeneas, casetas, antenas, equipos de aire acondicionado y otros elementos que pueden proyectar sus sombras sobre los paneles solares. Por ese motivo, de los 70.000 metros cuadrados de azoteas disponibles, se podría aprovechar el 33% de la superficie. Un total de 24.000 m2 serían cubiertos por 4.220 módulos repartidos en 227 pequeñas instalaciones fotovoltaicas de diversos tamaños. Unas pequeñas de 2kW y otras más grandes hasta 20kW. Todas juntas sumarían 1MW, suficiente potencia para generar 1.581MWh al año de energía equivalente al consumo de 452 hogares y a una reducción de emisiones de 1.312 toneladas de CO2. No está mal para la primera etapa.

La fotovoltaica es la tecnología energética más rápida de desplegar. Lavapiés Solar sería posible en apenas 30 días de trabajo con un equipo de unas 100 personas (20 pequeñas empresas instaladoras que aportaran 5 trabajadores cada una). Costaría 2 millones de euros. Poco dinero si tenemos en cuenta que estamos en una lucha contrarreloj contra el cambio climático y si lo comparamos con los 5.000 millones de la M30, los 3.400 millones en unaterminal de metro o los 2.400 millones del proyecto Castor. Es nuestra decisión como sociedad priorizar las energías renovables que generan riqueza, empleo digno y ahorro económico y de emisiones de CO2.

En la segunda etapa, Lavapiés Solar se extendería a edificios con cubiertas inclinadas. Son tejados más difíciles para trabajar, con mayor riesgo de caída y que requieren líneas de vida, andamios o grúas. Por eso esta etapa sólo incluiría las mejores cubiertas, aquellas orientadas al sur.

Pese a que la dificultad aumenta el coste, el aprovechamiento solar de la cubierta sería mayor porque los módulos se fijan en el mismo plano del tejado y no hay sombras entre módulos logrando un 66% de aprovechamiento de la superficie. De nuevo el mismo equipo de 100 personas podría construir otras 110 instalaciones solares en 110 tejados, añadiendo otros 847 kW de potencia y aprovechando 6.000m2 de 9.000m2 disponibles. Costaría otros 2 millones de euros y permitiría alcanzar una generación renovable del 1,5% del consumo, un buen porcentaje para un barrio tan concentrado. Todo ello, utilizando un 3% de la superficie del barrio, ahora vacía y sin más uso actual que de envolvente del edificio.

Una tercera etapa podría colonizar las cubiertas orientadas este-oeste, que siguiendo la trayectoria del sol, producirían más energía al este por las mañanas y más energía al oeste en las tardes. Una cuarta etapa podría retornar a las áreas sombreadas de las azoteas donde se podrían instalar microinversores bajo cada panel, una solución más cara pero que podría minimizar las pérdidas. Así, mes a mes, transitando etapa a etapa desde las instalaciones más baratas y sencillas, a las más caras y complejas sería posible ir solarizando todos los edificios del barrio, todos los barrios de la ciudad y todas las ciudades del país. Los excedentes de aquellos barrios solares con viviendas unifamiliares y polígonos industriales, podrían compensar netamente el consumo de barrios superconcentrados como Lavapiés.

Pero ¿qué sentido tiene llenar nuestros tejados de paneles solares? ¿Por qué no apostar por grandes centrales lejos de las ciudades produciendo energía de forma masiva a gran escala? Las instalaciones pequeñas alimentan la economía local, las pequeñas empresas y el tejido social y productivo en condiciones de igualdad y dignidad. La historia nos demuestra que los proyectos a gran escala no son comunitarios ni participativos. Alejan a las personas de los grandes problemas de nuestro tiempo. Reduce el papel de los ciudadanos a meros consumidores de materias primas lejanas. Y la propia dinámica de las grandes obras promovidas por grandes empresas generan además de energía barata, desigualdad, precariedad, concentración y corrupción.

Por eso, la revolución solar, debe ser local y participativa, pequeña y de escala humana. O no será.

Sistemas de generación fotovoltaica de pequeña potencia

1. INTRODUCCIÓN
En el año 2012 se presentó un estudio del proyecto europeo POLIS: Identification and mobilization
of solar Potentials via Local strategies sobre el potencial fotovoltaico de los edificios de un barrio
de Vitoria. Para su realización se descartaron todos aquellos edificios protegidos, aquellos que
estructuralmente no podrían aguantar las cargas añadidas o aquellos con excesivas sombras y se
analizó la radiación global anual incidente sobre cada superficie. Los resultados son unos planos del
barrio, donde se muestran seis categorías de distintos colores para ilustrar el potencial de generación
solar de cada superficie evaluada. Las conclusiones son que el barrio podría generar el 75% de su
propio consumo eléctrico sólo con fotovoltaica, incluyendo tanto el consumo residencial como el
industrial. Estando situada Vitoria en una zona de baja radiación global anual en comparación con
las provincias más al sur de la península ibérica, se puede apreciar en su magnitud el potencial de
aprovechamiento de las cubiertas en los edificios en toda España para generar electricidad.

Desde finales de los años 70, el coste de fabricación de las células fotovoltaicas ha sufrido una
vertiginosa caída debido fundamentalmente a la mejora de los procesos de fabricación, animada por
una mayor demanda a nivel mundial. En el año 2007 el coste promedio de un módulo fotovoltaico
de tecnología cristalina rondaba los 4€/Wp, en 2012 un módulo de igual tecnología costaba
0,6€/Wp. Esto significa que un módulo de 200W que costaba hace cinco años 800€, hoy en día
cuesta 120€.

La integración de sistemas fotovoltaicos en la edificación presenta múltiples ventajas: generan
energía en el mismo lugar de consumo, no producen ruido, no incluyen partes móviles, son sistemas
modulares de fácil instalación y mantenimiento, permiten aprovechar superficies poco
aprovechadas del edificio como sus cubiertas o fachadas, lograr un ahorro significativo en la factura
eléctrica, aumentar el valor del inmueble y además presentan una vida útil muy elevada superior a
los 30 años.

2. MARCO LEGAL
Según la ITC-BT-40 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, que describe las instalaciones
generadoras en baja tensión, podemos encontrar: instalaciones generadoras aisladas, instalaciones
generadoras interconectadas e instalaciones generadoras asistidas. En el ámbito de la rehabilitación
energética, los dos primeros casos serán los más comunes, siendo el caso de las instalaciones
generadoras asistidas casos muy contados.

1. Las instalaciones generadoras aisladas han venido electrificando zonas rurales desde hace
décadas. El sistema es sencillo: Los módulos fotovoltaicos generan energía durante el día,
que para poder aprovecharla en las noches se almacena en sistemas de acumulación. El
regulador controla la carga y descarga adecuada de las baterías y se puede añadir un inversor
si se desea alimentar cargas en corriente alterna. Dado que el coste de las baterías continúa
siendo alto, el coste del kWh producido es más caro que el que se obtiene de la red eléctrica.
Por tanto, en rehabilitación de edificios podremos recurrir a este tipo de sistemas por
motivos económicos cuando el coste de conexión a red o de ampliación de la potencia
(líneas eléctricas, transformador, permisos, etc.) sea superior al coste del sistema
fotovoltaico o bien por motivos ambientales, cuando se prefiera autogenerar energía limpia
para evitar la extensión de la red eléctrica o bien hacer uso de una energía de la red que en
buena parte tiene su origen en fuentes no renovables.

2. Las instalaciones generadoras interconectadas están formadas básicamente por el generador
fotovoltaico y un inversor de conexión a red. En este sistema no existe acumulación, pues su
lógica consiste en utilizar la red eléctrica como batería, vertiendo los excedentes a la misma.
Durante el día se trata de autoconsumir la máxima energía a partir del sistema fotovoltaico y
durante la noche se consume energía de la red eléctrica. Según el dimensionado del sistema,
se podrá dar el caso que el sistema fotovoltaico produzca durante el día más energía que la
que se consume. Qué hacer con estos excedentes es un asunto muy dependiente la
regulación del sistema eléctrico.

a. Acumular esos excedentes no es una opción permitida en España, dado que no se
permite intercalar un equipo de acumulación entre el generador y la red
(RD1699/2011 Capítulo III. Artículo 11).

b. Se pueden vender los excedentes a precio de mercado mayorista, pero el precio de
compra de la energía ronda los 5c€/kWh por lo que para instalaciones de <10kW y
para particulares no merece la pena dado que costaría más las gestiones que lo que se
ingresaría por esa venta.

c. Regalar esos excedentes. La compañía distribuidora podría negarse a aceptar ese uso
de su red, puesto que lo que está regulado actualmente es el vertido de energía a la
red para su venta.

d. Compensar esos excedentes mediante un sistema de balance neto. Posibilidad que a
Marzo del 2013 no está regulada en España.

e. Técnicamente es posible no inyectar excedentes, mediante la instalación de un
analizador de redes y un inversor que pueda limitar su potencia de salida a la
potencia consumida instantáneamente.

La opción d) es la que está imponiendo en buena parte de los países de la Unión Europea y
en América, por lo que más tarde o más temprano el Ministerio de Industria lo acabará
regulando. Entretanto la fotovoltaica puede generar importantes ahorros en la factura
eléctrica para servicios e industrias cuyos consumos se concentran durante las horas de luz,
autoconsumiendo la energía generada con fotovoltaica y vendiendo o impidiendo la
inyección a red de excedentes. Para usos residenciales, en los que los picos de consumo se producen durante la noche, el ahorro en la factura no sería mayor de un 15%, por lo que
resulta más ventajoso esperar al balance neto.

En Febrero del 2012 el IDAE presentó una nota informativa donde recopila y analiza todas
las referencias en la normativa vigente sobre autoconsumo y especialmente a partir de
instalaciones solares fotovoltaicas.

Destaca entre las regulaciones el RD1699/2011 sobre instalaciones generadoras de pequeña
potencia. Aspectos importantes que detalla y que se deben tener en cuenta en el diseño de
estas instalaciones son la limitación de potencia fotovoltaica instalada, que no podrá ser
superior a la potencia eléctrica contratada por el usuario. A partir de 5kW la conexión
fotovoltaica deberá ser en trifásica, que la línea de generación deberá ser distinta de la de
consumo y que se deberá instalar un elemento de corte en el cuadro de medida que
permitiera a la compañía distribuidora desconectar la planta generadora en caso de la misma
esté introduciendo perturbaciones no permitidas a la red.

3. EQUIPAMIENTO
En módulos destacan dos grandes grupos de tecnologías: cristalina y capa delgada. La tecnología
cristalina es la que lleva más años de desarrollo, basada en células de silicio y la más utilizada a
nivel mundial, siendo la capa delgada una tecnología emergente. Actualmente el módulo
monocristalino del fabricante Sunpower es el más eficiente que podemos encontrar en el mercado
con un 21% de eficiencia. Por debajo encontraremos normalmente módulos monocristalinos que
rondan el 15-16% de eficiencia, policristalinos en torno al 13-15%, de capa delgada de teluro de
cadmio (TeCd) alcanzan un 11% de eficiencia o también de capa delgada de silicio amorfo con un
9%.

Es importante darle a la eficiencia la importancia que tiene. Por ejemplo cuando para generar la
energía que requiere el consumo, no existen limitaciones de superficie, podemos elegir módulos
policristalinos con eficiencias del orden del 14%. Si la superficie del tejado es limitada, podemos
buscar módulos de mayor eficiencia a mayor coste.

Aspectos más importantes a la hora de comprar un módulo son los certificados de calidad, las
pruebas y tests a los que ha sido sometido el módulo, las garantías que ofrece el fabricante (10 años
de garantía contra defectos de fabricación y 25 años de garantía de producción comienza a ser lo
habitual) y la sostenibilidad de la empresa fabricante.

Los inversores transforman la corriente continua en alterna, pero no en una alterna cualquiera sino
en la que tiene los valores de tensión y frecuencia de la red de distribución nacional. También hacen
muchas otras cosas: seguir el punto de máxima potencia del generador fotovoltaico, conectarse o
desconectarse de la Red en función del estado de la misma, monitorizar y mostrar diversos datos de
producción energética, tensión, corriente, defectos de aislamiento, etc.

En los inversores la eficiencia es un parámetro muy importante. Hace 5 años la media de eficiencia
era de un 93%, ahora anda cerca del 96% y hay que destacar que el inversor más eficiente a la venta
alcanza un 98% es decir que de cada 100 unidades de energía que le entran sólo pierde 2 en forma
de calor En aquellos edificios en los que las superficies disponibles presenten sombras debidas a diferentes
obstáculos, se recomienda aislar las series de módulos afectadas en un inversor en concreto o
entrada con su seguidor del punto de máxima potencia independiente, o bien optar por la instalación
de microinversores. Los microinversores se conectan individualmente a cada módulo evitando el
montaje de series a las que pueden afectar los sombreados, cada panel es independiente y el
microinversor sigue su punto de máxima potencia individual. Actualmente el fabricante más
destacado del mercado de microinversores es Enecsys.

Para impedir la inyección de excedentes a la red, diferentes fabricantes han ideado soluciones que
comparten el mismo principio: colocar un analizador de red antes del ICP, que envía información en
tiempo real directamente al inversor para que éste reduzca su potencia en caso de que la producción
fotovoltaica sea superior al consumo, de tal forma que la curva de producción siempre estará por
debajo de la curva de consumo.

El aspecto más importante a la hora de valorar la adquisición de un inversor u otro es el servicio
técnico que ofrece el fabricante: atención telefónica de incidencias, servicio de sustitución del
inversor ante fallo del mismo, tiempos de respuesta, etc.

Respecto a los sistemas de montaje que permiten anclar los módulos a las distintas superficies, los
fabricantes de estructuras ofrecen todo tipo de sistemas de montaje e incluso el diseño de tales
sistemas. Para tejados de teja se viene utilizando ganchos salvatejas, sobre azoteas es conveniente
no perforar la cubierta para evitar problemas de filtraciones, por lo que destacan las soluciones
basadas en fijar una estructura soporte de aluminio o acero galvanizado a unos bloques de hormigón
que actuarán de base. Una evolución de este sistema son los sistemas de montaje de polietileno,
rellenables con lastre y de montaje extraordinariamente rápido, siendo un buen ejemplo el sistema
ConSole del fabricante Renusol.

Los cables de las instalaciones fotovoltaicas en la parte de continua se ven sometidos a un deterioro
por la acción de la intemperie, la humedad, el ozono, el ultravioleta. Por ello AENOR ha realizado
una especificación sobre cables para FV (EA 0038) que propone la utilización de cables especiales
para la parte de continua de las instalaciones fotovoltaicas. Se trata de cable solar que ya ofrecen los
fabricantes, con mejores propiedades de resistencia al ozono, rayos ultravioleta, humedad, altas y
bajas temperaturas (-40ºC a 120ºC), resistencia a la intemperie y libre de halógenos, alta
flexibilidad y en definitiva alta vida útil.

En Alemania es ya común que los distribuidores ofrezcan un software específico que permite
diseñar instalaciones fotovoltaicas de pequeña potencia, integrando diversas marcas y modelos de
módulos, inversores, estructuras e incluso cableado. En España destaca actualmente el PV Manager
del distribuidor IBC SOLAR, que permite diseñar y generar toda la documentación (planos de
distribución de módulos, cableado y montaje de estructuras, unifilar, presupuestos) en un breve
espacio de tiempo.

Existe una gran variedad de empresas que se dedican a suministrar soluciones para monitorizar la
planta, suministrar información y facilitar el control y el mantenimiento. Según el tamaño de la
planta nos interesará añadir mayor complejidad. La solución más sencilla para el hogar es conectar
el inversor a nuestro router mediante un cable Ethernet. Desde un ordenador de nuestra casa,
poniendo la dirección IP del inversor en el navegador Chrome o Explorer podremos acceder a un
portal que monitoriza el funcionamiento del inversor. Si lo que queremos es conectarnos desde el
ordenador fuera de la casa hay varias opciones: a través de un portal web del fabricante del inversor, que nos podrá cobrar o no por el uso de su servidor; contratando otro portal de monitorización a
alguna empresa de servicios (Greenpowermonitor, ISM, etc.). Sistemas como el Sunny Home
Manager del fabricante SMA, ofrecen a los consumidores y mantenedores información detallada en
tiempo real y además permiten enviar órdenes de encendido y apagado de cargas, adaptándose en
tiempo real a la demanda eléctrica del hogar y recurriendo incluso a la previsión meteorológica para
organizar el uso de las diferentes cargas.

Los sistemas de protección anticaidas serán también una parte imprescindible de la instalación
fotovoltaica en un edificio. Las operaciones de mantenimiento preventivo tienen lugar cada año y
las de mantenimiento correctivo en cualquier momento. Por tanto, será imprescindible la instalación
de protecciones colectivas del tipo de líneas de vida, barandillas de seguridad u otros elementos de
amarre con arnés conforme a normativa.

4. REFERENCIAS
CAAMAÑO, Estefanía (2012): “Análisis del potencial solar fotovoltaico urbano: Caso de estudio
de Vitoria-Gasteiz”. Jornada Solar Fotovoltaica, Autoconsumo y Energía Sostenible. Solar
Decathlon Europe.
España (2011). Real Decreto 1699/2011, de 18 de Noviembre, por el que se regula la conexión a
red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia
FENERCOM (2009): Guía de Integración Solar Fotovoltaica. Fundación de la Energía de la
Comunidad de Madrid
IDAE (2012): “Referencias sobre autoconsumo de energía eléctrica en la normativa vigente”.
IDAE

Imagen del artículo de By The White House – The White House Youtube channel https://www.youtube.com/watch?v=ORni8uiuslI, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32680751

Ponencia realizada el 13 de Marzo de 2013 para la Academia de Rehabilitación Energética del FENERCOM.