17 de octubre de 2023

La tercera parte de la energía producida en todo el mundo el año pasado se generó mediante fuentes renovables. Las centrales hidroeléctricas siguen siendo la fuente principal de electricidad limpia, pero la fotovoltaica y la eólica crecen cada vez con más fuerza, según los datos de la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA). En medio de esta tendencia, el autoconsumo solar ha ido ganando peso de la mano del abaratamiento de los costes de los paneles fotovoltaicos y, poco a poco, de las baterías.

Bomba de calor

Se trata de una máquina térmica que funciona con energías renovables y toma la energía de su entorno para aclimatar un espacio. Es una sostenible alternativa a los equipos convencionales que triplicará sus ventas en 2030 y estará en 1.000 millones de hogares para 2050, según la Agencia Internacional de la Energía.

Pero todavía se presentan muchas dudas a la hora de dar el paso y apostar por la energía solar en una vivienda. ¿Es posible cubrir toda la demanda energética de un hogar con paneles solares? Y, si es así, ¿cómo saber cuántos instalar? ¿Qué pasa cuando no brilla el sol o durante la noche? ¿Y es posible almacenar de alguna forma los excedentes de producción energética para utilizarlos en otro momento?

Todas las redes eléctricas desplegadas en la mayor parte de países del planeta funcionan de una forma similar. La energía se produce a partir de muchas fuentes (con renovables, centrales nucleares o combustibles fósiles), pero toda la electricidad se vierte a la misma red. Esta después se gestiona de forma más o menos centralizada para que nunca falte en los hogares. Un día de sol o de viento las renovables tendrán más peso en esa mezcla de energías, pero durante la noche o un día sin viento las centrales térmicas o las nucleares necesitarán producir más.

El autoconsumo energético mediante renovables cambia radicalmente este paradigma. Si la energía pasa a ser consumida allí donde se produce, las redes de transporte de alta tensión pierden relevancia. Sin embargo, hay un factor antes insignificante que ahora tiene cada vez más importancia: el almacenamiento. Dado que la producción renovable es intermitente, es necesario poder guardar energía de los momentos de máxima producción para aquellos en los que la generación es mínima.

‘Podcast’: Autoconsumo

“Hoy por hoy, es posible, técnica y económicamente, cubrir las necesidades energéticas de un hogar mediante paneles solares y baterías”, explica Elías Gómez, responsable de Energía y Sostenibilidad de BBVA en España. “Evidencia de esto son las viviendas aisladas que no tienen posibilidad de conexión eléctrica y abordan sus necesidades con placas solares y baterías para almacenar energía cuando no hay producción solar. Aun así, siempre es necesario un estudio previo para dimensionar ambos elementos y poder confirmar que la solución es viable”.

Elementos necesarios

El tamaño y la capacidad de la instalación de paneles y baterías solares variará en función de las necesidades de la vivienda y de los objetivos que se buscan. No es lo mismo apostar por la energía fotovoltaica como forma de ahorrar y reducir el impacto medioambiental que con el objetivo de ser completamente autosuficiente o para llevar electricidad a una edificación aislada. Aun así, una instalación de este tipo deberá contar siempre con los siguientes elementos:

• Placas fotovoltaicas. Son las encargadas de producir la electricidad a partir de la luz solar.
• Inversor. Los paneles generan corriente continua y el inversor la transforma en la corriente alterna que usan habitualmente los electrodomésticos.
• Acumuladores o baterías. No son siempre necesarios, ya que los excedentes de producción (es decir, la electricidad generada que no se use en el momento en el hogar) pueden verterse a la red eléctrica. Sin embargo, son necesarios si lo que se busca es un autoconsumo real que cubra las necesidades energéticas del hogar cuando la producción fotovoltaica desciende.
• Equipo de monitorización. Controla la producción en tiempo real y el estado de las baterías.

Tipos de almacenamiento

Si no hay fuentes de almacenamiento de por medio, la electricidad siempre se consume en el momento en que es producida. Así, en una instalación de autoconsumo solar es habitual que existan desequilibrios entre la demanda y la generación energética. Pongamos, por ejemplo, que tenemos seis paneles solares en una vivienda y que un mediodía de una jornada soleada de verano producen 4,5 kilovatios hora (KWh). Si en ese momento tenemos funcionando el horno, la lavadora y el aire acondicionado, la demanda se ajustará bastante a la producción. Pero, si a esa hora no hay nadie en casa, ¿qué pasa con la energía?

La aplicación de medidas de eficiencia energética en una vivienda genera un gran ahorro. Si se opta por la instalación de paneles o placas solares para el autoconsumo, la reducción de los costes energéticos dependerá de la potencia instalada, de lo electrificada que esté la casa, de los consumos y de la situación geográfica. El tiempo de amortización del desembolso inicial puede oscilar entre los siete y los trece años, y verse reducido en caso de optar a ayudas públicas o verter energía de manera remunerada a la red eléctrica.

En este segundo caso, la electricidad puede seguir dos caminos: ser vertida a la red eléctrica, donde pasará a formar parte del mix energético general (la combinación de las diferentes fuentes de energía que cubren el suministro eléctrico de un país), o almacenarse en baterías para ser usada más adelante. “Las dos principales tecnologías de almacenamiento en la actualidad son las baterías de plomo y las de litio. Las primeras se utilizan en instalaciones aisladas por su elevada potencia y bajo coste. Pero las de litio son las que están cogiendo delantera en el sector doméstico porque no tienen efecto memoria, los ciclos de carga se pueden hacer como mejor le interese al usuario, son menos pesadas y no requieren mantenimiento”, explica Elías Gómez.

Además, algunas comercializadoras eléctricas han desarrollado el concepto de batería virtual, también llamado hucha o monedero solar. Mediante este sistema, se monetizan los excedentes de electricidad que se vierten a la red desde el domicilio en base al precio en el mercado mayorista de la energía. Así, estos excedentes se acumulan en forma de dinero y pueden ser usados para compensar el coste del consumo eléctrico a través de la red eléctrica (cuando la generación solar no cubre las demandas del hogar). Se trata de una solución a medio camino en la que el usuario cobra por la energía que produce y no usa.

Factores que influyen en un sistema de paneles y baterías solares

A la hora de decidir cuántos paneles solares y baterías hacen falta en una instalación fotovoltaica doméstica, es importante tener en cuenta los siguientes factores:

• ¿Qué objetivo se busca? Para rebajar los costes de la factura o contar con un apoyo de emergencia en caso de apagón puede ser suficiente con apoyarse en una única batería de litio. Si lo que se busca es ser completamente independiente de la red, será necesario contar con una instalación con mucho poder de almacenamiento.
• ¿Cuáles son los hábitos de consumo? Al igual que se hace cuando se elige entre las diferentes tarifas eléctricas disponibles en el mercado, será necesario hacer un estudio de los hábitos de consumo energético del hogar y de las necesidades energéticas básicas. Por ejemplo, si por la noche la demanda es mínima, no hará falta demasiado almacenamiento.
• ¿Cuál es la capacidad de generación fotovoltaica? No tiene el mismo potencial de producción una vivienda unifamiliar con un gran tejado orientado hacia el sur en la provincia de Almería que un edificio de varias plantas en el centro de Oviedo. Algunas herramientas ‘online’ pueden ofrecer una idea aproximada de la capacidad de generación fotovoltaica de una vivienda, pero es importante contar siempre con un estudio detallado hecho por un experto antes de tomar la decisión definitiva.

“La clave es analizar la superficie de captación a instalar en relación con la demanda del hogar. Así podremos saber si se produce un volumen importante de energía generada en exceso que se puede almacenar y usar fuera de los horarios de producción. Este análisis también debería completarse con el estudio de las ofertas de las comercializadoras para saber si lo que interesa es la instalación de baterías o gestionar el contrato de la luz con una modalidad que se adecúe mejor al modelo con paneles solares”, añade el responsable de Energía y Sostenibilidad de BBVA en España.

¿Cómo calcular cuántas baterías solares se necesitan en casa?

Teniendo en cuenta todos los elementos vistos hasta ahora (objetivos, capacidad de producción y hábitos de consumo), a la hora de saber cuántas baterías se necesitan en casa será necesario calcular la energía media producida y la energía real que será necesaria en diferentes momentos del día. La diferencia entre ambas nos dará pistas de cuánta capacidad de almacenamiento mínimo hay que instalar. Para conocer la generación energética mínima que podemos esperar y durante qué horas del día, lo más indicado es basarse en el análisis detallado de los instaladores o distribuidores de la tecnología fotovoltaica.

Para conocer la demanda energética y el perfil del consumo del hogar lo más adecuado es analizar cómo se ha comportado la vivienda en el último año. “Debemos tener en cuenta al menos el consumo energético de los 12 últimos meses e incluir si en los próximos meses o años se van a producir cambios, como por ejemplo coche eléctrico o la instalación de sistemas de aerotermia”, puntualiza Elías Gómez. “En el contexto actual, es muy importante tener en cuenta en el análisis si se va a reducir el uso del gas en el hogar e incluir más sistemas eléctricos”.