Sistemas fotovoltaicos aislados: ventajas, usos y dimensionamiento
Las instalaciones fotovoltaicas aisladas son la mejor alternativa para tener electricidad en tu casa rural, tu granja o cualquier otro lugar donde no llega la red eléctrica. A continuación, te contamos en qué consisten este tipo de sistemas de placas solares y qué factores debes tener en cuenta para producir tu energía y ser completamente autosuficiente.
¿Qué es una instalación de placas solares aislada?
Un sistema fotovoltaico aislado es aquella instalación de placas solares que no cuenta con conexión eléctrica a la red de distribución. De tal forma que, el consumidor es autosuficiente para la producción energética y no depende de ninguna comercializadora.
¿Cuál es la diferencia entre las instalaciones de autoconsumo con conexión y los sistemas fotovoltaicos aislados?
Una instalación de autoconsumo con conexión es un sistema de placas solares que utilizamos para ahorrar energía, pero en el que seguimos conectados a la red de distribución para disponer de electricidad en los momentos en que los módulos fotovoltaicos no pueden generar energía. Por tanto, en este tipo de instalaciones es necesario contratar el suministro de luz con alguna de las compañías de luz que operan en España.
Esta modalidad permite al usuario recibir una compensación económica por los excedentes energéticos, es decir, por la energía producida no consumida. La compensación simplificada es un mecanismo que se aprobó en el Real Decreto 244/2019 y establece que los consumidores acogidos a esta modalidad recibirán un descuento en su factura de la luz por los kilovatios que viertan a la red eléctrica.
Las instalaciones fotovoltaicas aisladas no cuentan con el apoyo de la red eléctrica, por tanto, es imprescindible que el sistema disponga de baterías solares para acumular el excedente energético con la finalidad de garantizar el suministro durante todo el día.
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¿Cómo funcionan los sistemas desconectados de la red?
- En primer lugar, los paneles fotovoltaicos producen energía en forma de corriente continua durante las horas de radiación solar.
- En segundo lugar, esta energía pasa al regulador de carga. Si existen necesidades energéticas en el momento, se dirige al inversor solar ya que este es el encargado de transformar la corriente continua en alterna para que podamos consumirla.
- Por otro lado, si en ese momento no vamos a consumir energía, esta energía pasa a las baterías solares con la finalidad de que la disfrutemos en otro momento.
A continuación se muestra una tabla con las principales diferencias entre ambos tipos:
| Característica | Instalación aislada | Instalación conectada |
|---|---|---|
| Autonomía | Sí | No |
| Tarifa eléctrica | No | Sí |
| Compensación o venta de excedentes | No | Sí |
| Baterías solares | Sí | Opcional |
¿Cuáles son los principales usos de los sistemas fotovoltaicos aislados?
La principal utilidad de los sistemas fotovoltaicos aislados es proporcionar electricidad a aquellos lugares en los que es imposible o resulta muy costosa la conexión a la red eléctrica. Entre ellos, distinguimos las siguientes usos:
1. Casas unifamiliares aisladas en áreas rurales (ya sea para uso constante o esporádico).
2. Alumbrado público y señalización: las instalaciones aisladas cada vez son más utilizadas para proporcionar electricidad en farolas, áreas de descanso, iluminación de túneles, automatización de faros, etc.
3. Explotaciones agrícolas y ganaderas: por ejemplo, para los sistemas de bombeo solar o para proporcionar electricidad en las granjas.
4. Sector de las telecomunicaciones: los sistemas fotovoltaicos aislados también son utilizados en el campo de la telefonía, así como para la radio y la televisión en lugares remotos.
¿Cómo debe ser el dimensionamiento de mi sistema fotovoltaico aislado?
Un adecuado dimensionamiento es fundamental en las instalaciones fotovoltaicas aisladas por dos motivos: para asegurar su vida útil y para garantizar un correcto funcionamiento del sistema. En las instalaciones autónomas , es importante que siempre haya excedente de energía, es decir, que los paneles fotovoltaicos generen más energía de la que consumimos. ¿Por qué? Para que las baterías solares no se sobrecarguen y que no haya déficit de energía.
A la hora de calcular el número de paneles solares, es aconsejable que lo realice un técnico cualificado para dimensionarlo correctamente. Para que te hagas una idea, los factores más importantes a la hora de realizar el cálculo son:
▷ Los consumos energéticos: el aspecto más determinante a la hora de calcular el número de placas solares es realizar una estimación de cuáles van a ser los consumos energéticos. Para ello, es aconsejable realizar una lista con todos los dispositivos que vayamos a usar con su potencia unitaria.
La potencia unitaria la encontrarás en alguna etiqueta del dispositivo indicada en vatios (W o Watt).
Una vez anotados los equipos que vamos a utilizar en el lugar de la instalación, debemos conocer aproximadamente cuántas horas vamos a hacer uso de ellos. De este modo, obtendremos cuánta energía va a consumir cada equipo (Whd). Por ejemplo, si usamos un microondas de 800W durante media hora al día, obtenemos 400 Wh/día.
▷ Ubicación de la instalación: conocer dónde se va a realizar la instalación fotovoltaica nos permitirá conocer el número de horas solar pico (HSP) que tendrá el lugar al año.
El HSP (horas solar pico) es un mecanismo para medir la energía solar que recibe España. Se calcula dividiendo la irradiación del lugar (W/m2) entre mil.
Ejemplo de dimensionamiento de una instalación aislada en Alicante
Supongamos que vamos a realizar una instalación aislada en la ciudad de Alicante (5,1 HSP). Este sistema presenta unos consumos energéticos de 4.500 Wh, los paneles a instalar tienen una potencia pico de 150 Wp y estimamos que el rendimiento del sistema es del 80%. Para conocer el número de paneles necesarios, empleamos la siguiente fórmula con los datos correspondientes:
Nº placas necesarias = Consumo diario (Wh/día) / (Potencia pico panel solar * HSP) * Rendimiento
Nº placas necesarias= 4.500 / (150 * 5,1) *0,8 = 4,18
Con el cálculo previo, obtenemos que son necesarias 4,18 placas solares para la instalación solar en Alicante. Con el objetivo de satisfacer los consumos energéticos sin ningún problema, tendremos que instalar 5 paneles solares.
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Si mis necesidades energéticas aumentan, ¿puedo ampliar la instalación?
Sí, se puede ampliar la instalación aislada si las necesidades energéticas aumentan en el futuro. No obstante, es muy importante que la instalación solar esté prevista para ello (por ejemplo, podríamos no tener espacio suficiente para añadir los paneles fotovoltaicos).
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las instalaciones aisladas?
Ventajas
- Dispones de electricidad aunque estés alejado de la red eléctrica.
- Completa autonomía (no tienes ninguna relación contractual con alguna comercializadora).
- Es posible ampliar la instalación si las necesidades energéticas aumentan en un futuro.
Desventajas
- Es imprescindible que el sistema fotovoltaico cuente con acumuladores solares. Esto implica que la instalación se encarezca ya que es el componente fotovoltaico más caro.
- Las baterías solares presentan menos vida útil que las placas solares, por tanto, deben ser reemplazadas a lo largo de la vida útil de la instalación.
- Si las baterías dejan de funcionar, el consumidor se queda sin electricidad.
¿Qué hago si mi instalación deja de funcionar o se presentan varios días nublados?
En las instalaciones aisladas es aconsejable contar con un generador eléctrico de apoyo para garantizar el suministro en el caso de que se den varios días con condiciones climatológicas adversas o, por cualquier motivo, la instalación deje de funcionar. Este elemento es un aparato alimentado de combustible que permite producir electricidad en lugares remotos.
Es importante recordar que estos sistemas se encuentran completamente aislados de la red eléctrica y somos totalmente autónomos. Por esta razón, es conveniente optar por esta alternativa de seguridad para los momentos en los que la aportación solar es escasa o nula. El precio de los generadores solares oscila entre los 1.000 y 2.500 €.
Normativa de las instalaciones fotovoltaicas aisladas
El proceso de legalización de los sistemas fotovoltaicos sin conexión a la red eléctrica es mucho más simple que en el resto de instalaciones, esto se debe a que no existe ninguna relación contractual del consumidor con comercializadoras o distribuidoras. Según lo establecido en el RD 244/2019, el proceso de legalización lo debe realizar un profesional certificado y los trámites pertinentes para las instalaciones aisladas son los siguientes:
- Depósito de garantía: no aplica
- Solicitud de punto de acceso y conexión: no aplica
- Legalización en industria y energía: las instalaciones con potencia inferior a 10 kW deben presentar una memoria técnica. Para potencias mayores, será necesario presentar un proyecto técnico
- Inspección inicial por OCA: Aquellas instalaciones ubicadas en locales mojados con potencias superiores a 25 kW
- Contrato técnico de acceso: no aplica
- Suscripción o adaptación del contrato de suministro: no aplica
- Registro administrativo de las instalaciones de producción eléctrica: no aplica
Es importante verificar si es necesario presentar algún otro documento en tu municipio concreto.
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Kits solares para instalaciones aisladas
Los kits solares para instalaciones aisladas son un conjunto de elementos fotovoltaicos para que podamos producir nuestra propia energía sin la necesidad de conectarnos a la red eléctrica. La principal diferencia del resto de kits solares, como hemos mencionado anteriormente, es que estos cuentan con baterías fotovoltaicas. Normalmente, los kits para instalaciones conectadas a red no disponen de ellas o, si las tienen, son de pequeño tamaño.
En las instalaciones de aislada, las baterías solares son el elemento clave que determinará el correcto funcionamiento de tu instalación. Según las necesidades de tu sistema, necesitarás un tipo de batería u otro. Por ejemplo:
- Baterías de plomo: si tu consumo va a ser esporádico (son más económicas, pero menos longevas)
- Baterías de litio: si tu consumo va a ser continuo (su precio es más elevado, pero el rendimiento es mucho mayor)
¿Es posible instalar dos baterías en el sistema fotovoltaico?
Sí. Es posible instalar dos baterías para tener mayor capacidad de almacenamiento. Por ejemplo, si pasado un tiempo te das cuenta de que te has quedado corto, puedes añadir otra sin ningún problema. Es importante tener en cuenta que las baterías son un elemento muy sensible, por ello, debes tener una serie de factores en cuenta:
- No se deben combinar distintos tipos de acumuladores (por ejemplo, no mezclar plomo con litio)
- La capacidad de la batería debe ser la misma y a ser posible, es aconsejable instalar dos modelos idénticos
- No se deben mezclar baterías viejas con nuevas
¿Cuánto cuestan los kits solares para sistemas fotovoltaicos aislados?
El precio dependerá del tipo de instalación y de la potencia a instalar. A continuación, te mostramos unos precios orientativos en función de la utilidad:
| Tipo | Precio |
|---|---|
| Casas unifamiliares (1.000 Wh/día - 10.000 Wh/día) | 300 € - 5.000 € |
| Casas unifamiliares (a partir de 10.000 Wh/día) | Desde 5.000 € |
| Autocaravanas | 250 - 2.000 € |
| Bombeo solar y riego agrícola | 500 - 15.000 € |
¿Puedo instalar yo mismo el kit solar?
Sí, los kits fotovoltaicos cuentan con manuales de uso para llevar a cabo la instalación. No obstante, lo más aconsejable es que lo realice un técnico cualificado para garantizar que el sistema se encuentra en perfectas condiciones.
¿Dónde comprar kits fotovoltaicos para instalaciones aisladas?
Existen múltiples tiendas online que ofrecen todo tipo de kits fotovoltaicos. La mayoría están pensados para el tipo de uso que se vaya a dar en concreto (por ejemplo, para placas solares en autocaravanas. Asimismo, la gran mayoría de tiendas te permite personalizarlos según tus necesidades. A continuación te mostramos algunas de las tiendas:
| Tienda |
|---|
| SolarPlak |
| Fusión energía solar |
| Leroy Merlin |
| Teknosolar |